[发明专利]金属酞菁-MXene复合材料、超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种制备金属酞菁-MXene复合材料的方法，其特征在于，包括：

(1)将金属酞菁与第一溶剂混合，得到金属酞菁溶液；将所述金属酞菁溶液加入到水中，得到金属酞菁纳米结构；所述第一溶剂选自浓硫酸、甲磺酸、甲酸中的至少一种；

(2)将所述金属酞菁纳米结构、MXene材料与第二溶剂混合，得到所述金属酞菁-MXene复合材料；所述第二溶剂选自甲醇、乙醇、氯苯、二氯苯、甲苯中的至少一种；

其中，所述金属酞菁选自式(a)所示化合物、式(b)所示化合物、式(c)所示化合物中的至少一种，

其中，M为Co、Ni、Cu、Zn、Mn或Pb。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁溶液中，所述金属酞菁的浓度为0.5～10mg/mL。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述金属酞菁溶液加入到水中的步骤中，所述金属酞菁溶液的加入速率为0.5～5mL/min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属酞菁纳米结构与所述MXene材料的质量比为1:(1～10)。

5.一种金属酞菁-MXene复合材料，其特征在于，是由权利要求1～4任一项所述的方法制备得到的。

6.一种超级电容器，其特征在于，包括工作电极，所述工作电极包括：

工作电极基材；

电极材料层，所述电极材料层形成在所述工作电极基材的至少部分表面，所述电极材料层包括：权利要求5所述的金属酞菁-MXene复合材料和导电剂。

7.根据权利要求6所述的超级电容器，其特征在于，所述金属酞菁-MXene复合材料和所述导电剂的质量比为(10～5):1。

8.根据权利要求6所述的超级电容器，其特征在于，所述工作电极基材选自碳纸、碳布、泡沫镍中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的超级电容器，其特征在于，所述导电剂为炭黑。

10.一种制备权利要求6～9任一项所述的超级电容器的工作电极的方法，其特征在于，包括：

(1)将所述金属酞菁-MXene复合材料和所述导电剂按照预定比例混合，并分散在全氟磺酸的乙醇溶液中，得到电极材料浆料；

(2)将所述电极材料浆料施加到所述工作电极基材的至少部分表面，得到所述超级电容器的工作电极。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述全氟磺酸的乙醇溶液中，所述全氟磺酸的质量分数为1～10％。