[发明专利]一种ZnCo2

权利要求书

1.一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，包括以下配方原料及组分，其特征在于：石墨烯空心微球、CoCl₂、ZnCl₂、NiCl₂、还原剂、NH₄F、尿素，其质量比为0.08-0.15:1.8-2:1:0.03-0.05:1.4-1.8:0.3-0.5:2-3。

2.根据权利要求1所述的一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，其特征在于：所述还原剂抗坏血酸。

3.根据权利要求1所述的一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，其特征在于：所述石墨烯空心微球制备得到包括以下步骤：

(1)向体积比为2-4:1的蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入纳米SiO₂，置于恒温超声处理仪中，超声分散处理1-3h，再加入氨水调节溶液pH至8-9，加入间苯二酚、甲醛的水溶液和十六烷基三甲基溴化铵，继续超声分散处理20-40min，加热至15-35℃反应5-10h，过滤、洗涤并干燥，固体产物置于气氛炉中，升温速率为2-8℃/min，升温至140-180℃，保温处理30-90min，再升温至550-600℃，保温煅烧1-2h，继续升温至820-850℃，保温煅烧1-2h，制备得到石墨烯包覆纳米SiO₂；

(2)将石墨烯包覆纳米SiO₂置于质量分数为8-15％的氢氟酸溶液中，置于恒温超声处理仪中，超声分散处理1-2h，搅拌反应10-15h，过滤、洗涤并干燥，制备得到石墨烯空心微球。

4.根据权利要求3所述的一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，其特征在于：所述恒温超声处理仪包括仪器主体、仪器主体内部上方固定连接有超声仪、超声仪下方固定连接有超声探头、仪器主体的下方固定连接有底座、底座上方设置有水浴锅、水浴锅外层与保温层固定连接、水浴锅的内部上固定连接有固定块、固定块内部设置有卡槽、卡槽与卡块活动连接、卡块固定连接有支撑杆、支撑杆与载物台固定连接，载物台上方设置有反应瓶。

5.根据权利要求3所述的一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，其特征在于：所述纳米SiO₂的平均粒径为10-20nm，与间苯二酚、甲醛和十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:0.2-0.6:0.1-0.25:1.5-4。

6.根据权利要求1所述的一种ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料，其特征在于：所述ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料制备方法包括以下步骤：

(1)向体积比为1-2:1的蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入石墨烯空心微球，置于恒温超声处理仪中，超声分散处理1-2h，再加入CoCl₂、ZnCl₂、NiCl₂、还原剂、NH₄F和尿素，将溶液转移进反应釜中，加热至140-180℃，反应4-8h，过滤、洗涤并干燥，固体产物置于气氛炉中，升温速率为1-5℃/min，升温至420-480℃，保温处理2-4h，制备得到的多孔状Ni掺杂ZnCo₂O₄负载石墨烯空心微球，即为ZnCo₂O₄-石墨烯空心微球超级电容器电极材料。