[发明专利]Ti3

说明书

本发明涉及一种Ti₃C₂T_x和聚吡咯的复合材料的制备方法及其作为超级电容器电极材料的应用。制备方法包括：将Ti₃AlC₂粉末与氢氟酸均匀混合，将所得悬浊液置于室温下搅拌，离心，洗涤，干燥后得到具有手风琴状二维结构的Ti₃C₂T_x。随后，将所得Ti₃C₂T_x与吡咯单体均匀分散于异丙醇中，冰浴下反应数小时。得到Ti₃C₂T_x与聚吡咯复合的超级电容器电极材料。本发明方法制备的Ti₃C₂T_x与聚吡咯的复合电极材料具有高度规则的层状结构和更丰富的可逆氧化还原位点，因此相比于单一的Ti₃C₂T_x电极，其具有更优异的面积比电容，这对于超级电容器的实际应用是至关重要的。

技术领域

本发明涉及新型电极材料技术领域，可应用于超级电容器电极，具体涉及一种Ti₃C₂T_x/聚吡咯复合电极材料及其制备方法和作为超级电容器电极材料的应用。

背景技术

随着经济的发展愈发迅速，全球范围内对能源的需求也愈发迫切。随着传统石化燃料的过渡开采和使用，衍生出了一系列的环境问题，这迫使人们在有效的时间内开发出一种新型的绿色能源。超级电容器得益于超高的功率密度及优异的长期循环稳定性，在众多的能源装置中得到了国内外众多学者专家的青睐，实现了超高速的发展。在超级电容器的众多组成部分中，电极材料对对其性能的影响无疑是最大的。Ti₃C₂T_x是近年来新兴的一种具有较大比表面积，优异电导率和大量的表面官能团的二维材料，因此在储能领域有着广泛的应用。但由于其较低的比电容，因此往往需要与其它赝电容材料复合使用，这对Ti₃C₂T_x材料在能源存储领域的实际应用是至关重要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种Ti₃C₂T_x/聚吡咯复合电极材料及其制备方法和作为超级电容器电极的应用，本发明以Ti₃C₂T_x和吡咯单体为原料，制备了一种新型的复合电极。得益于Ti₃C₂T_x的高比表面积，表面包覆的聚吡咯材料可以被充分的利用，从而增强复合电极的电化学性能。

本发明采用的技术方案是：一种Ti₃C₂T_x/聚吡咯复合电极材料，所述Ti₃C₂T_x聚吡咯的复合电极材料，是通过氢氟酸对Ti₃AlC₂中Al的蚀刻作用，得到具有手风琴状结构的Ti₃C₂T_x，使吡咯单体在低温下进行聚合反应，将生成的聚吡咯与手风琴状结构的Ti₃C₂T_x复合，得到Ti₃C₂T_x/聚吡咯复合电极材料。

一种Ti₃C₂T_x/聚吡咯复合电极材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将Ti₃AlC₂粉末与氢氟酸充分混合，得到均匀分散的悬浊液；