[发明专利]一种用于超级电容器的Zn掺杂MnFe2O4@C复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为：

(1)MnFe₂O₄的制备：分别称取氯化锰(MnCl₂)、氯化铁(FeCl₃)、NH₄F和尿素溶解于50mLH₂O中，再缓缓加入KOH溶液调节pH至13，搅拌30min后，再将混合物移至聚四氟乙烯内胆不锈钢高压反应釜内进行水热反应，待反应完成冷却至室温后将产物用去离子水离心洗涤，置于70℃烘箱中干燥12h即得到MnFe₂O₄；

(2)Zn掺杂MnFe₂O₄的制备：将步骤(1)制得MnFe₂O₄和硝酸锌(Zn(NO₃)₂)充分混合，再将混合物在氢氩混合气氛下退火处理；

(3)Zn掺杂MnFe₂O₄@PDA的制备：将120mg步骤(2)制得产物与120mg盐酸多巴胺(C₈H₁₁NO₂·HCl)依次加入到200mL的pH＝8.5的tris缓冲溶液中，然后将混合溶液在室温下磁力搅拌3h，反应完成后将产物用去离子水离心洗涤，置于70℃烘箱中干燥12h后获得Zn掺杂MnFe₂O₄@PDA；

(4)Zn掺杂MnFe₂O₄@C的制备：将步骤(3)制备所得产物放入石英管式炉内在氩气气氛的保护下进行退火处理，待冷却至室温获得Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料。

2.根据权利要求1所述Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氯化锰(MnCl₂)、氯化铁(FeCl₃)、NH₄F和尿素配料比为3～5mmol:6～10mmol:0.3～05g:0.3～0.5g。

3.根据权利要求1所述Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中水热反应条件为：160～180℃下反应12～16h。

4.根据权利要求1所述Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中MnFe₂O₄和硝酸锌(Zn(NO₃)₂)质量比为2:1。

5.根据权利要求1所述Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中MnFe₂O₄和硝酸锌(Zn(NO₃)₂)混合物在氢氩混合气氛下退火处理条件为：200～300℃温度下退火1～3h。

6.根据权利要求1所述Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料的制备方法，其特征在于：Zn掺杂MnFe₂O₄@PDA在氩气保护下进行退火处理的条件为：以2℃/min的速率匀速升温，600～900℃的氩气气氛中保持4～7h。

7.一种如权利要求1～6任一项所述制备方法得到的超级电容器Zn掺杂MnFe₂O₄@C复合材料。