[发明专利]氮化铌/还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明属于能量存储技术领域，涉及储能复合材料的制备，尤其涉及一种氮化铌/还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法。本发明先利用一步法制得中空氮化铌（Nb4N5）纳米颗粒，再将中空氮化铌纳米颗粒溶液与氧化石墨烯水溶液按体积比2:1～1:4混合均匀，经冻干后得到蓬松的黑色氮化铌/氧化石墨烯，将其在5% H2/Ar混合气氛中200～400℃煅烧0.5～2 h即得。本发明还公开了其在锂离子混合超级电容器中的应用。本发明所公开的制备方法操作步骤简单，反应前后无污染且成本较低。将其作为电极材料的高能量密度和高功率密度锂离子混合超级电容器储能器件，兼具锂离子电池的高能量密度和双电层电容器的高功率密度特性。

主权项

1.氮化铌/还原氧化石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A. 将铌源在氨气气氛中自室温加热至700～900℃，升温速率为3℃·min−1，保温2～5 h后自然冷却，得到中空氮化铌纳米颗粒；B. 将中空氮化铌纳米颗粒配制成质量浓度为2 g·L−1的水溶液，超声分散均匀后得到溶液A；C. 配制0.5 g·L−1氧化石墨烯水溶液，超声分散均匀后得到溶液B；D. 将溶液A与溶液B按体积比2:1～1:4混合均匀后得溶液C；E. 将C溶液进行冷冻干燥，得到蓬松的黑色氮化铌/氧化石墨烯，将其在5% H2/Ar混合气氛中200～400℃煅烧0.5～2 h，升温速率为2℃·min−1，即得氮化铌/还原氧化石墨纳米复合材料。