[发明专利]一种锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器

权利要求书

1.一种锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，所述超级电容器包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，将生长有锯齿状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布作为正负电极；生长有锯齿状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布的制备方法包括以下步骤：

将生长有三棱柱状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布置于氢氟酸和硝酸的混合溶液中，在50-70℃的温度下加热腐蚀2-3h，冷却后，水洗、干燥得生长有锯齿状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布；

氢氟酸的浓度为35-45wt%，硝酸的浓度为60-70wt%，氢氟酸和硝酸的体积比为（2.5-3.5）：1。

2.根据权利要求1所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，在60℃的温度下加热腐蚀2.5h。

3.根据权利要求1所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，所述生长有三棱柱状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布的制备方法包括以下步骤：

含Si、C元素的有机前驱体热交联固化和球磨后得到有机前驱体粉末，将有机前驱体粉末和氮源粉末混合后置于石墨坩埚底部，浸泡有催化剂的碳纤维布衬底置于石墨坩埚顶部，然后将石墨坩埚置于气氛烧结炉中，在惰性气体保护下以46-55℃/min的速率升温至1400-1500℃，然后以3-6℃/min的速率升温至1550-1650℃，随炉冷却至室温，得到生长有三棱柱状氮掺杂SiC纳米线的碳纤维布。

4.根据权利要求3所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，有机前驱体为聚硅氮烷，氮源为三聚氰胺、二聚氰胺、单氰胺、尿素中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，有机前驱体与氮源的质量比为（2-4）：1。

6.根据权利要求3所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，所述催化剂为硝酸钴、硝酸镍、硝酸铁、硫酸镍中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，所述隔膜为纤维素纸隔膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的锯齿状氮掺杂SiC纳米线基高温超级电容器，其特征在于，所述电解液为1-乙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐、N-甲基丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的一种或多种。