[发明专利]一种复合纳米管及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种复合纳米管及其制备方法与应用，所述复合纳米管的间距为10nm～50nm，所述复合纳米管包括氮‑掺杂碳管及其外表面的包覆层，所述包覆层为金属纳米颗粒掺杂的MnO2，所述氮‑掺杂碳管的内径为90nm～150nm，管壁厚度为10nm～60nm，高度为1.5μm～4μm，所述金属纳米颗粒为粒径小于50nm的惰性金属纳米颗粒，所述金属纳米颗粒与MnO2的质量比为6100～30100；本发明还公开了该复合纳米管的制备方法以及在超级电容器中的应用。通过本发明，制备了一种性能良好的复合纳米管，可用于超级电容器电极的构建，从而实现超级电容器的充放电速度的加快、比电容的提高以及循环寿命的延长。

主权项

一种复合纳米管的制备方法，其特征在于，包括：选取生长于柔性导电基底表面的氮‑掺杂碳管作为三电极体系中的工作电极；所述氮‑掺杂碳管的内径为90nm～150nm，管壁厚度为10nm～60nm，高度为1.5μm～4μm；利用循环伏安法，在所述氮‑掺杂碳管的外表面交替沉积MnO2和惰性金属纳米颗粒，从而形成MnO2和惰性金属纳米颗粒组成的包覆层，制备得到所述复合纳米管，所述复合纳米管的间距为10nm～50nm，所述包覆层中，惰性金属纳米颗粒与MnO2的质量比为6:100～30:100；所述金属纳米颗粒为粒径小于50nm的惰性金属纳米颗粒；其中，所述交替沉积MnO2和惰性金属纳米颗粒的过程中，MnO2的单次沉积量为15μg/cm2～100μg/cm2，惰性金属纳米颗粒的单次沉积量为5μg/cm2～10μg/cm2，沉积MnO2的扫速为0.75V/s～5V/s的高扫速与0.1V/s～0.75V/s的低扫速交替，且每次更换扫速循环1圈～3圈。