[发明专利]酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合电极及其制备方法(@表示包覆，以下同)，属于超级电容器技术领域。本发明通过一步法合成酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合材料，在碱性条件下，经过水热反应将钴酸镍负载在酚醛树脂基纳米碳纤维上，并在其表面包覆一层聚多巴胺。本发明制作工艺简单，负载在碳纤维基底上可以不需要粘结剂和导电剂直接用作电极，通过双电层和赝电容复合极大的提高了电容性能，拥有较高的比电容，而且多巴胺的引入增加了电极材料在碳纤维上的粘附力，并且引入了N原子，电极稳定性得到有效提高，在未来的储能领域拥有很好的发展前景。

主权项

1.一种酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合电极，其特征在于，该复合电极由以下制备方法得到：(1)配置酚醛树脂纺丝原液；(2)将酚醛树脂纺丝原液经过静电纺丝、固化、碳化得到酚醛树脂基纳米碳纤维；(3)将所述酚醛树脂基纳米碳纤维放入4‑6mol/L的盐酸溶液中浸泡3‑5h后，冲洗干净，得到活化后的酚醛树脂基纳米碳纤维；(4)将活化后的酚醛树脂基纳米碳纤维浸入水热反应液中，在100‑150℃条件下反应12‑36h，得到酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合材料的前驱体；所述水热反应液由2种溶液混合而成，其中溶液A是将六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、尿素溶于去离子水中后搅拌10‑20min，其中所述六水合硝酸钴、所述六水合硝酸镍、所述尿素的摩尔比为(1‑3)∶1∶12；溶液B是将盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷溶于去离子水中，磁力搅拌5～7h，其中所述盐酸多巴胺、所述三羟甲基氨基甲烷的摩尔比为(3‑4))∶1；将上述两种溶液A和B在搅拌下混合，磁力搅拌20～40min得到水热反应液，其中所述溶液A和溶液B为等体积混和；(5)将所述酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合材料的前驱体以3‑5℃/min升温至200‑400℃焙烧，恒温60‑180min后，得到酚醛树脂基纳米碳纤维@钴酸镍/多巴胺复合电极。