[发明专利]二维金属碳化钛负载MnOx

权利要求书

1.一种二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，它是由如下步骤制备得到：

(1)将氟化锂与盐酸置于烧杯中搅拌均匀，将Ti₃AlC₂缓慢加入上述烧杯中，在30-45℃下持续搅拌12-48h，将获得的反应液体进行中速离心，倒掉上清液，再向沉淀中加入去离子水，在Ar气保护下低温超声10-60min，中速离心，倒掉上清液，重复向沉淀中加入去离子水、低温超声、离心的步骤直至倒出的上清液pH值到5-6，收集下层沉淀物；在沉淀物中加入乙醇低温超声10-60min，高速离心后收集下层沉淀物；在沉淀物中加入去离子水低温超声10-30min，低速离心，收取黑粽色上液，冷冻干燥得到二维金属碳化钛；

(2)将Mn₂(CO)₁₀溶解到N,N-二甲基甲酰胺中，再向其中加入表面活性剂得到第一溶液，将步骤(1)得到的二维金属碳化钛通过超声分散到N,N-二甲基甲酰胺中得到第二溶液；将第一溶液在搅拌条件下加入到第二溶液中，超声分散，将抗氧化剂加入得到的分散液中，在140-180℃热反应保温1-4h，反应结束之后将上述溶液抽滤洗涤冷干，得到二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料；

其中，所述的x数值范围是1-2。

2.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(1)中，盐酸浓度为6-9M，氟化锂在盐酸中的浓度为25-75g/L；Ti₃AlC₂在盐酸中的浓度为30-60g/L。

3.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(1)中，所述的高速离心为8000-10000rpm离心10-20min；所述的中速离心为2000-3500rpm离心5-20min，所述的低速离心为1000-3500rpm离心3-10min。

4.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(2)中，第一溶液中，Mn₂(CO)₁₀在N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为0.1-1g/L；第二溶液中，二维金属碳化钛在N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为1-3g/L。

5.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(2)中，所述的表面活性剂为辛胺；表面活性剂添加体积为N,N-二甲基甲酰胺体积的2％-10％。

6.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(2)中，第一溶液和第二溶液的体积比是1:1-1:5。

7.根据权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料，其特征在于，步骤(2)中，所述的抗氧化剂为抗坏血酸、二丁基苯酚或亚硫酸氢钠；抗氧化剂的加入质量为二维金属碳化钛质量的3-10倍。

8.权利要求1所述的二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料在制备超级电容器中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，按照如下重量百分比将80～90wt％二维金属碳化钛负载MnO_x量子点电极材料、5～10wt％导电剂和5～10wt％粘结剂混合均匀后，涂覆在泡沫镍或金属铝箔上，将涂覆电极材料后的泡沫镍或铝箔辊压成片并烘干，最后将电极片裁切成为长方形或圆形。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的导电剂为石墨粉、炭黑或乙炔黑；粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或水溶性橡胶。