CN104167303A - 一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料及制备方法，所述氧化钒/碳复合纳米材料为介孔结构，按原子百分比计算，钒元素含量为20-60％，余量为碳，孔径分布在1.98-2.3nm，比表面积约759.39-800.65m2/g，孔体积为0.65-1.33cm3/g。其制备方法即利用非离子表面活性剂作为模板剂、以偏钒酸铵作为钒源，通过蒸发诱导自组装的方法制备出一种具有大比表面积和孔体积以及大孔径的介孔氧化钒/碳复合纳米材料。该介孔氧化钒/碳复合纳米材料用于制作超级电容器所用的电极材料。
Description
技术领域
本发明属于电极材料的制备领域，具体涉及一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料及其制备方法。
背景技术
超级电容器作为一种介于传统电容器和锂离子电池之间的新型环境友好型储能体系，超级电容器具有许多其它储能器件无法比拟的优异特性，可为化石能源枯竭和环境恶化等问题提供绿色解决方案。其功率密度显著高于锂离子电池，能量密度是传统电容器的10~100倍。超级电容器充放电时间短、能量密度相对较高、功率密度大、循环寿命长，另外,超级电容器还具有漏电电流小,超低串联等效电阻,对充电电路要求简单等优点。决定超级电容器性质最主要的一个因素就是电极材料，因此找到一种优良的电极材料是很关键的。过度金属氧化物由于具有较高的理论比容量、价格低廉且易获得，成为重要的电极材料，但是由于导电率低、循环稳定性差，使其很难规模化运用，针对它的这些问题，可以通过掺杂或与碳材料复合进行改进。因为碳材料的导电率高、比表面积大、柔韧性好等优点。同时碳层可以提高金属氧化物电极材料的整体导电性，而且碳层和金属氧化物具有协同效应，可以提高比容量和速率比容量。
五氧化二钒（V2O5）是过渡金属钒与氧结合所形成的稳定氧化物，为间接带隙半导体，在可见光波段对光子的吸收少，具有良好的光学电学性能。V2O5资源丰富、比容量大、工作电压高、安全性好、价格便宜等优点。
张晓菲通过简单的毛细管力引起的填充的方法使五氧化二钒均匀的进入到介孔碳CMK-3的孔道中得到五氧化二钒和介孔碳的复合物，并将复合物在空气中煅烧除掉介孔碳合成具有高结晶性介孔五氧化二钒，该电极在0.2A/g时电容量达到159 F/g，但是其比表面积只有133m2/g，这严重影响了材料与电解液的接触影响电化学性质。（张晓菲.多孔五氧化二钒电极材料的合成、表征及性能研究[D].上海交通大学硕士学位论文.2011）。
周明杰等利用超声处理技术用溶胶凝胶法合成了五氧化二钒/石墨烯复合材料，通过控制复合材料中五氧化二钒的含量得到不同的复合材料，该复合材料有高的功率密度，最高可达到412mAh/g。但是在这里并没有给出它的能量密度是多少。（周明杰，钟玲珑，王要兵.五氧化二钒/石墨烯复合材料及其制备方法和应用.中国：CN 10385 5373 A[P]. 2014-06-11）。
综上所述，人们已经合成出了五氧化二钒/碳材料纳米复合物，但是复合物材料的比表面积、孔体积和孔径都比较小。不利于离子/电子等的转移。因此迫切需要一种具有大比表面积、大孔体积和孔径的五氧化二钒/碳材料以提高电化学性能。
发明内容
本发明的目的在于为了解决上述的五氧化二钒/碳材料纳米复合物的比表面积、孔体积和孔径都比较小，不利于离子/电子等的转移等技术问题而提供一种具有较大的比表面积和孔体积以及大孔径的介孔氧化钒/碳复合纳米材料及其制备方法。该制备方法生产成本低，操作简单可控，适合大规模生产，所得产物具有大的比表面积和高的电容量。
本发明的技术方案
一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）、将非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂按质量比为1:0.5-5:0.15-1.5:0.1-2:10-80的比例进行混合，搅拌均匀得到均相溶液；
所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20、EO106PO70EO106、EO132PO50EO132中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的有机硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四丙酯、正硅酸四丁酯中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂、蔗糖、糠醛树脂、中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的溶剂为乙醇、氨水、甲酸、乙二醇中的一种或两种以上的混合物；
所述的无机钒源为偏钒酸铵、硫酸氧钒、草酸氧钒中的一种或两种以上组成的混合物；
（2）、将步骤(1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，然后将结晶皿放在通风橱中控制温度在20-55℃，时间24h，然后再将结晶皿放在100-150℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；
（3）、将步骤（2）中所得有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，置于氮气氛围中控制升温速率为1-3℃/min，升温至600-1000℃进行高温焙烧1-3h，然后自然冷却至室温，即得到介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物；
（4）、将步骤（3）中得到的介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物加入到质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液中，控制温度为20-60℃下搅拌5-30min，然后再静置30min，然后离心，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，然后控制温度为100℃进行干燥，即可得到介孔氧化钒/碳复合纳米材料;
上述介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物和质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液的用量，按介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物：质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液为1g:5-25ml的比例计算。
上述所得的氧化钒/碳复合纳米材料为介孔结构，按原子百分比计算，钒元素含量为20-60％，余量为碳，孔径分布在1.98-2.3nm，比表面积约759.39-800.65m2/g，孔体积为0.65-1.13cm3/g。
上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料可用于制作超级电容器所用的电极材料。
本发明的有益效果
纳米本发明的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料，由于在制备过程中以非离子表面活性剂为模板剂、利用有机硅源和高分子聚合物为有机前驱体、利用无机钒源为无机前驱体，通过蒸发诱导自组装的方法合成，合成出了具有较大比表面积和孔体积以及大孔径的氧化钒/碳复合纳米材料，这种材料同时具有五氧化二钒高的理论比容量以及碳的高导电性能，这是其他氧化钒/碳复合物所有没有的。
进一步，本发明的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料，由于具有大的比表面积和孔体积以及孔径，有利于离子电子的迁移，因而在电化学电容器中有重要的应用。
进一步，本发明的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，由于使用了蒸发诱导自组装的方法，因此其制备过程简单，并且由于所用的原料易得，因此生产成本低，适合规模生产。
附图说明
图1、实施例1所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的小角XRD图；
图2、实施例1所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的广角XRD图；
图3、实施例1所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的氮气吸附-脱附曲线；
图4、实施例1所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔径分布图；
图5、实施例1所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的循环伏安图。
具体实施方案
以下通过具体实施例并结合附图来对本发明进行进一步的描述，但本发明的保护范围不限于此。
本发明的各实施例中所用的原料如无特别说明，均能从公开商业途径买得到。
本发明各实施例所用的仪器或设备的型号及生产厂家的信息如下：
鼓风干燥箱，型号DHG-9920A，生产厂家：上海一恒；
管式炉，型号SL1700 Ⅱ型，生产厂家：上海升利测试仪器有限公司；
X-射线衍射仪(XRD)，X PERT PRO 荷兰帕纳科公司；
扫描电子显微镜(SEM)，S-3400N 日本日立公司；
全自动物理吸附分析仪，ASAP2020 美国麦克公司；
同步热分析仪，STA-449F3 德国耐驰公司。
本发明对超级电容器所用的电极材料的电化学性能测试采用循环伏安法。仪器为上海辰华仪器有限公司的CHI660C电化学工作站，使用三电极法，铂电极作为对电极，甘汞电极为参比电极，使用6M KOH水溶液做为电解质。
实施例1
一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将0.6g非离子表面活性剂分散于3g溶剂乙醇中在40℃下搅拌5min，直到溶解，将0.06g无机钒源溶解在3g溶剂氨水中，搅拌溶解，之后把溶解了的无机钒源的氨水溶液加入到溶解有非离子表面活性剂的乙醇溶液中，搅拌5min，再依次加入0.09g有机硅源和0.3g有机高分子聚合物，室温下继续搅拌20min得到均相溶液；
上述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:0.5:0.15：0.1:10的比例；
所述的非离子表面活性剂为EO106PO70EO106；
所述的有机硅源为正硅酸四甲酯；
所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为硫酸氧钒；
（2）、将步骤(1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，然后将结晶皿放在通风橱中控制温度在20℃，时间24h，然后再将结晶皿放在100℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；
（3）、将步骤（2）中所得有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，放于管式炉中，氮气氛围下，控制升温速率为1℃/min，升温至600℃进行高温焙烧1h，然后自然冷却至室温，即得到介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物；
（4）、将1g步骤（3）中得到的介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物加入到5ml质量百分比浓度为5％的氢氟酸水溶液中，控制温度为20℃下搅拌5min,然后再静置30min，然后离心，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，然后控制温度为100℃进行干燥24h，即可得到介孔氧化钒/碳复合纳米材料;
上述介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物和质量百分比浓度为5％氢氟酸水溶液的用量，按介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物：质量百分比浓度为5％氢氟酸水溶液为1g:5ml的比例计算。
采用X-射线衍射仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料进行测定，所得的小角XRD图如图1所示，从图1可以看出，在2斯塔等于2.0度处有一个明显的衍射峰，证明所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料具有有序的介孔结构。
采用X-射线衍射仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料进行测定，所得的广角XRD图如图2所示，从图2中可以看出，在2斯塔为25度以及45度处有比较宽的衍射峰，可以归属于无定型的碳。这是由于合成过程中加入的氧化钒比较少，看不到氧化钒的晶体结构，因而上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料中基本都是无定型的碳。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料进行测定，所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的氮气吸附-脱附曲线如图3所示，从图3中可以看出，在相对压力P/P00.4-0.8之间有一个明显的滞回线。表明上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料具有介孔特征。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料通过能量色散X射线光谱仪（EDS）来分析介孔氧化钒/碳复合纳米材料的化学元素组成，按原子百分比计算，其中钒元素含量为20％，余量为碳。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔径进行测定，所得的孔径分布图如图4所示，从图4中可以看出，所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔径均一，为2nm。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的比表面积进行测定，其比表面积为800.65m2/g。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔体积进行测定，其孔体积为0.65cm3/g。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料制成超级电容器所用的电极材料，其制备方法包括如下步骤：
将所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料研磨成粉末，与导电剂乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比为8:1:1的比例混合，均匀的涂在准确称量的泡沫镍上，干燥后烘干，在10MP压力下压片，制作成工作电极，以甘汞电极作为参比电极，铂电极作为对电极，和6mol/L的KOH溶液为电解液构成三电极体系，用来测试电化学性能。
上述所得的超级电容器所用的电极材料通过上海辰华CHI660C电化学工作站采用循环伏安法进行测定。结果见图5，从图5中可以看出，在10mVs-1的扫描速率下，其比电容量为178.9F/g。
实施例2
一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将0.6g的非离子表面活性剂分散于11g的溶剂乙醇中在40℃下搅拌5min，直到溶解，同时将0.57g无机钒源溶解在11g的溶剂氨水中，搅拌溶解，之后把溶解了的无机钒源的氨水溶液加入到溶解有非离子表面活性剂的乙醇溶液中，搅拌5min，再依次加入0.48g有机硅源和1.5g有机高分子聚合物，室温下继续搅拌20min至形成均相溶液；
上述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:2.5:0.8:0.95:36.67；
所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20；
所述的有机硅源为正硅酸四乙酯；
所述的有机高分子聚合物为糠醛树脂；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为偏钒酸铵；
（2）、将步骤(1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，然后将结晶皿放在通风橱中控制温度在45℃，时间24h，然后再将结晶皿放在120℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；
（3）、将步骤（2）中所得有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，放于管式炉中，氮气氛围下，控制升温速率为2℃/min，升温至800℃进行高温焙烧2h，然后自然冷却至室温，即得到介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物；
（4）、将1g步骤（3）中得到的介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物加入到15ml质量百分比浓度为7％的氢氟酸水溶液中，控制温度为40℃下搅拌15min，再静置30min，然后离心，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，然后控制温度为100℃进行干燥24h，即可得到介孔氧化钒/碳复合纳米材料;
上述介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物和质量百分比浓度为7％氢氟酸水溶液的用量，按介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物：质量百分比浓度为7％的氢氟酸水溶液为1g:15ml的比例计算。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料通过能量色散X射线光谱仪（EDS）来分析介孔氧化钒/碳复合纳米材料的化学元素组成，按原子百分比计算，其中钒元素含量为35.7％，余量为碳。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的比表面积进行测定，其比表面积为756.39m2/g。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔体积进行测定，其孔体积为0.96cm3/g。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔径进行测定，其孔径为2.3nm。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料制成超级电容器所用的电极材料，其制备方法包括如下步骤：
将所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料研磨成粉末，与导电剂乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比为8:1:1的比例混合，均匀的涂在准确称量的泡沫镍上，干燥后烘干，在10MP压力下压片，制作成工作电极，以甘汞电极作为参比电极，铂电极作为对电极，和6mol/L的KOH溶液为电解液构成三电极体系，用来测试电化学性能。
上述所得的超级电容器所用的电极材料通过上海辰华CHI660C电化学工作站采用循环伏安法进行测定，在10mVs-1的扫描速率下，其电容量为160.78 F/g。
实施例3
一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、将0.6g非离子表面活性剂分散于24g的溶剂乙醇中在40℃下搅拌5min，直到溶解，同时将1.2g无机钒源溶解在24g的溶剂氨水中，搅拌溶解，之后把溶解了的无机钒源的氨水溶液加入到溶解有非离子表面活性剂的乙醇溶液中，搅拌5min，再依次加入0.9g有机硅源和3.0g有机高分子聚合物，室温下继续搅拌20min至形成均相溶液；
上述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:5:1.5:2:80；
所述的非离子表面活性剂为EO132PO50EO132；
所述的有机硅源为正硅酸四丙酯；
所述的有机高分子聚合物为蔗糖；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为偏钒酸铵；
（2）、将步骤(1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，然后将结晶皿放在通风橱中控制温度在55℃，时间24h，然后再将结晶皿放在150℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；
（3）、将步骤（2）中所得有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，放于管式炉中，氮气氛围下，控制升温速率为3℃/min，升温至1000℃进行高温焙烧3h，然后自然冷却至室温，即得到介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物；
（4）、将1g步骤（3）中得到的介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物加入到25ml质量百分比浓度为10％氢氟酸水溶液中，控制温度为60℃下搅拌30min，再静置30min然后离心，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，然后控制温度为100℃进行干燥24h，即可得到介孔氧化钒/碳复合纳米材料;
上述介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物和质量百分比浓度为10％氢氟酸水溶液的用量，按介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物：质量百分比浓度为10％氢氟酸水溶液为1g:25ml的比例计算。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料通过能量色散X射线光谱仪（EDS）来分析介孔氧化钒/碳复合纳米材料的化学元素组成，按原子百分比计算，其中钒元素含量为60％，余量为碳。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的比表面积进行测定，其比表面积为789.65m2/g。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔体积进行测定，其孔体积为1.13cm3/g。
采用全自动物理吸附分析仪对上述所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料的孔径进行测定，其孔径为1.98nm。
将上述得到的介孔氧化钒/碳复合纳米材料制成超级电容器所用的电极材料，其制备方法包括如下步骤：
将所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料研磨成粉末，与导电剂乙炔黑、聚四氟乙烯按质量比为8:1:1的比例混合，均匀的涂在准确称量的泡沫镍上，干燥后烘干，在10MP压力下压片，制作成工作电极，以甘汞电极作为参比电极，铂电极作为对电极，和6mol/L的KOH溶液为电解液构成三电极体系，用来测试电化学性能。
上述所得的超级电容器所用的电极材料通过上海辰华CHI660C电化学工作站采用循环伏安法进行测定，在10mVs-1的扫描速率下，其电容量为134.56F/g。
综上所述，本发明的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料，由于具有介孔结构，从而增加了材料的比表面积和孔体积以及孔径，从而增加了与电解液的接触面积，有利于电子/离子在材料中的传递，使材料的电容量得到提高。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型均视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (6)
1.一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）、将非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂按质量比为1:0.5-5:0.15-1.5:0.1-2:10-80的比例进行混合，搅拌均匀得到均相溶液；
所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20、EO106PO70EO106、EO132PO50EO132中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的有机硅源为正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四丙酯、正硅酸四丁酯中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂、蔗糖、糠醛树脂、中的一种或两种以上组成的混合物；
所述的溶剂为乙醇、氨水、甲酸、乙二醇中的一种或两种以上的混合物；
所述的无机钒源为偏钒酸铵、硫酸氧钒、草酸氧钒中的一种或两种以上组成的混合物；
（2）、将步骤(1)中得到的均相溶液倒入结晶皿中，然后将结晶皿放在通风橱中控制温度在20-55℃，时间24h，然后再将结晶皿放在100-150℃的鼓风干燥箱中24h，在结晶皿中得到有机/无机复合物的干燥薄膜；
（3）、将步骤（2）中所得有机/无机复合物的干燥薄膜从结晶皿刮下，置于氮气氛围中控制升温速率为1-3℃/min，升温至600-1000℃进行高温焙烧1-3h，然后自然冷却至室温，即得到介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物；
（4）、将步骤（3）中得到的介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物加入到质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液中，控制温度为20-60℃下搅拌5-30min，然后再静置30min，然后离心，所得的沉淀用去离子水进行洗涤直至流出液的pH为中性，然后控制温度为100℃进行干燥，即得介孔氧化钒/碳复合纳米材料;
上述介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物和质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液的用量，按介孔氧化钒/碳/二氧化硅复合物：质量百分比浓度为5-10％氢氟酸水溶液为1g:5-25ml的比例计算。
2.如权利要求1所述的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:0.5:0.15：0.1:10的比例；
所述的非离子表面活性剂为EO106PO70EO106；
所述的有机硅源为正硅酸四甲酯；
所述的有机高分子聚合物为酚醛树脂；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为硫酸氧钒。
3.如权利要求1所述的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:2.5:0.8:0.95:36.67；
所述的非离子表面活性剂为EO20PO70EO20；
所述的有机硅源为正硅酸四乙酯；
所述的有机高分子聚合物为糠醛树脂；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为偏钒酸铵。
4.如权利要求1所述的一种介孔氧化钒/碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述非离子表面活性剂、有机高分子聚合物、有机硅源、无机钒源和溶剂的用量，按质量比计算，即非离子表面活性剂：有机高分子聚合物：有机硅源：无机钒源：溶剂为1:5:1.5:2:80；
所述的非离子表面活性剂为EO132PO50EO132；
所述的有机硅源为正硅酸四丙酯；
所述的有机高分子聚合物为蔗糖；
所述的溶剂为乙醇、氨水，按质量比计算，乙醇：氨水为1:1的比例；
所述的无机钒源为偏钒酸铵。
5.如权利要求1的制备方法所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料，其特征在于所述的氧化钒/碳复合纳米材料为介孔结构，按原子百分比计算，钒元素含量为20-60％，余量为碳，孔径分布在1.98-2.3nm，比表面积约759.39-800.65m2/g，孔体积为0.65-1.33cm3/g。
6.如权利要求1的制备方法所得的介孔氧化钒/碳复合纳米材料用于制作超级电容器所用的电极材料。
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