[发明专利]一种纳米多孔Al/Au/MnO2

权利要求书

1.一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将原始铝箔切成片状，然后将片状铝箔依次浸入丙酮和乙醇溶液中除去表面的油脂，随后，将铝箔浸入混合酸液中进行腐蚀，腐蚀时间为5～60s，依次使用乙醇和水充分洗涤酸腐蚀后的铝箔来去除残留酸液，烘干；

(2)通过离子镀膜设备在步骤(1)得到的产物上喷镀2～15min，获得厚度为1～5nm超薄金层，即得到Al/Au集流体；将得到的Al/Au集流体作为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片电极为对电极，沉积溶液为含有0.01～0.5mol/L Mn(CH₃COOH)₂·4H₂O和0.01～0.5mol/L Na₂SO₄的溶液，在三电极体系下通过电化学沉积法直接在Al/Au集流体沉积纳米MnO₂，水洗后干燥，得到纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的混合酸液腐蚀为盐酸和硫酸的混合酸液。

3.根据权利要求1所述的一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于，所述混合酸液是质量分数为36％～38％的浓盐酸和质量分数为96％～98％的浓硫酸的混合酸液，混酸溶液中盐酸与硫酸的摩尔比为1:1～1:3；

步骤(1)中腐蚀时间为10s、20s、30s或40s。

4.根据权利要求1所述的一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合酸溶液中盐酸与硫酸的摩尔比为1：1，腐蚀时间为30s。

5.根据权利要求1所述的一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的喷镀超薄金层的时间为5min；

步骤(2)中所述的干燥为在70℃～90℃下干燥5～60min。

6.根据权利要求1所述的一种纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的沉积溶液为0.1mol/L Mn(CH₃COOH)₂·4H₂O和0.1mol/L Na₂SO₄的混合溶液；

步骤(2)中所述的电化学沉积条件为恒电压沉积，沉积电压为+0.8V，沉积时间为400s。

7.一种由权利要求1-6任一项所述方法制得的纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料。

8.权利要求7所述纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料在制备超级电容器中的应用。

9.一种超级电容器，其特征在于，超级电容器制备步骤如下：配制Na₂SO₄/PVA固态电解液，将一片NKK隔膜以及两片权利要求7所述的纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料与隔膜浸入到Na₂SO₄/PVA固态电解液中，保持5～60min，随后将该两片电极面对面组装，中间使用隔膜将两片电极隔开，进行包封以防止电解液的泄露，最后在40℃～80℃固化10min～30min得到超级电容器。

10.根据权利要求9所述的超级电容器，其特征在于，所述NKK隔膜以及两片纳米多孔Al/Au/MnO₂电极材料与隔膜浸入Na₂SO₄/PVA固态电解液的时间为30min；

所述固化条件为60℃下固化20min；

所述Na₂SO₄/PVA固态电解液的制备步骤为：0.96质量份的Na₂SO₄和4质量份的PVA加入到40体积份的去离子水中，并在90℃下持续搅拌直至溶液变为澄清凝胶状。