[发明专利]一种钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极，其特征在于，采用具有垂直孔道结构的杉木作为基体，然后将氧化石墨烯以气凝胶的方式均匀的分散在木头的孔道中，最后在其表面负载钴酸镍，得到具有多级结构的钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极。

2.根据权利要求1所述的钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极的制备方法，其特征在于，采用真空辅助浸渍的方法向具有垂直孔道结构的天然杉木中灌入氧化石墨烯气凝胶，再进行碳化，形成多级孔道结构，并负载容量高的钴酸镍纳米片得到。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将天然杉木进行切片处理；

（2）通过Hummer法制得的石墨烯；

（3）采用真空辅助浸渍的方法向具有垂直孔道结构的天然杉木中灌入氧化石墨烯气凝胶，制备石墨烯@杉木；

（4）对石墨烯@杉木进行碳化，形成多级孔道结构；

（5）在石墨烯@杉木上通过水热合成法在其表面原位生长上钴酸镍纳米片得到钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，将天然杉木进行切片处理，垂直于杉木生长的方向切成薄片形状，并于烘箱中烘干得到。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，通过Hummer法制备，先称取10g的天然石墨和10g研磨后的硝酸钠置于烧瓶中，反应装置置于冰水浴中，边搅拌便加入300ml的浓硫酸，分5次加入30g高锰酸钾，搅拌半小时后移除冰浴，升温至35℃，搅拌6小时，逐滴加入400ml去离子水的同时，升高温度，最终体系保持在95℃以上反应15分钟，将烧瓶中混合溶液导入装有1400ml去离子水的烧瓶中，逐滴加入100ml双氧水去除未反应的高锰酸钾，直至溶液呈亮黄色终止反应；

将混合悬浮液静置一段时间后，倒掉上层清液，加入盐酸置换两次，最后用大量的去离子水清洗，并用离心机离心水洗数次至上层清液呈中性即可得到氧化石墨溶液。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，采用真空辅助浸渍的方法向天然杉木中灌入氧化石墨烯气凝胶，氧化石墨溶液超声并加入抗坏血酸后，在真空烘箱中真空辅助浸渍，取出冷冻干燥后得到所述的石墨烯@杉木。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的石墨烯@杉木进行碳化，在氩气氛围下于管式炉高温处理,待管式炉降温至室温后，取出待用。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，通过水热合成方法得到钴酸镍纳米片，硝酸镍、硝酸钴和六亚甲基四胺溶于水和乙醇的混合溶液，放入水热釜内反应后，取出样品用去离子水和乙醇反复清洗，在空气氛围下于管式炉高温处理，待管式炉降至室温后取出，得到钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极。

9.权利要求1所述的钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极、权利要求2-8中任一项所述的制备方法制备得到的钴酸镍@石墨烯@杉木复合材料电极在超级电容器中的应用。