[发明专利]一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法在审

专利信息
申请号: 202011541781.7 申请日: 2020-12-23
公开(公告)号: CN112735843A 公开(公告)日: 2021-04-30
发明(设计)人: 王连卫;曲艺鸿;严晨欢;徐少辉;熊大元 申请(专利权)人: 华东师范大学
主分类号: H01G11/46 分类号: H01G11/46;H01G11/30;H01G11/40;H01G11/86;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 上海伯瑞杰知识产权代理有限公司 31227 代理人: 胡永宏
地址: 200241 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 分层 组装 纳米 电极 改善 二氧化锰 性能 方法
【权利要求书】:

1.一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:包括以下步骤:

第一步、将石墨毡切成1cm×1cm的石墨毡作为基材,并在乙醇和去离子水中超声清洗,然后60℃干燥24h;

第二步、制备含有1.10mL四氯化钛和48.90mL浓盐酸的溶液;与石墨毡片混合30min,以在石墨毡上形成二氧化钛晶种以生成含有种子的石墨毡,然后在60℃下干燥;

第三步、将第一步清洗好的石墨毡浸泡在第二步配置好的溶液当中,浸泡时间为30分钟,然后再用去离子水清洗,然后60℃干燥24h,得到种好种子的石墨毡;

第四步、制备含有24.25mL的浓盐酸,24.25mL的去离子水和1.5mL的钛酸四丁酯的混合溶液;

第五步、将第三步中制备的种好种子的石墨毡与第四步制备的溶液密封在水热反应釜中,在150℃的条件下进行溶剂热反应5h,自然冷却至室温;

第六步、将第五步中得到的复合材料进行清洗、60℃干燥24h;

第七步、将第六步中得到的复合材料与4g尿素混合放入石英舟中,然后将石英舟放入管式炉中,打开机械泵,抽真空;

第八步、等第七步的真空抽到预设值,打开进气口,通入氮气,调节气体通入的速度;

第九步、设置氮化的时间为3h,温度为800℃等;

第十步、将第九步中得到的复合材料进行清洗、60℃干燥24h;

第十一步、分别配置浓度为0.024mol/L的高锰酸钾溶液、浓度为0.01mol/L的硫酸锰溶液,取高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液1:1混合,得到混合溶液;

第十二步、将第十步得到的复合材料与第十一步制备的混合溶液密封在水热反应釜中,在140℃的条件下进行溶剂热反应12h,自然冷却至室温;

第十三步、将第十二步中得到的复合材料进行清洗、60℃干燥24h,得到样品。

2.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤一中,分散剂为无水乙醇和去离子水。

3.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤二和步骤三中,种子溶液为1.10mL四氯化钛和48.90mL浓盐酸的溶液,且浸泡时间为30min。

4.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤四中,生长二氧化钛的溶液为24.25mL的浓盐酸,24.25mL的去离子水和1.5mL的钛酸四丁酯的混合溶液。

5.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤五中,水热时长为5h,温度为150℃。

6.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤九中,氮气氮化的时长为3h,温度为800℃。

7.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤十一中,生长二氧化锰的溶液为浓度为0.024mol/L的高锰酸钾溶液和浓度为0.01mol/L的硫酸锰溶液1:1配比生成的混合溶液。

8.根据权利要求1所述的一种分层组装纳米电极改善二氧化锰超容性能的方法,其特征在于:所述步骤十三中,水热生长二氧化锰的时长为12h,温度为140℃。

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