CN109727783A - 一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用 - Google Patents

一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109727783A
CN109727783A CN201910032723.2A CN201910032723A CN109727783A CN 109727783 A CN109727783 A CN 109727783A CN 201910032723 A CN201910032723 A CN 201910032723A CN 109727783 A CN109727783 A CN 109727783A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
hollow ball
nhcs
carbon hollow
carbon paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910032723.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109727783B (zh
Inventor
易清风
陈瑶
杨孝昆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Science and Technology
Kunming Metallurgical Research Institute
Original Assignee
Hunan University of Science and Technology
Kunming Metallurgical Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Science and Technology, Kunming Metallurgical Research Institute filed Critical Hunan University of Science and Technology
Priority to CN201910032723.2A priority Critical patent/CN109727783B/zh
Publication of CN109727783A publication Critical patent/CN109727783A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109727783B publication Critical patent/CN109727783B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种炭纸负载的碳空心球复合材料，首先通过氮掺杂和氯化锌高温挥发，制备表面多孔的NHCS；接着将二氧化锰纳米颗粒嵌入NHCS的内壁；最后通过电氧化法，在碳空心球表面生长聚苯胺纳米纤维，形成一种炭纸负载的碳空心球复合材料。本发明结合碳空心球、二氧化锰和聚苯胺三者的特点和优势，既保留了二氧化锰的高电容特性，又避免了它本身导电性差的不足；它是一种性能优异的电化学超级电容器的电极材料，可以直接作为电极应用于电化学电容器，并且性能优异，具有广泛的应用前景。

Description

一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于新型电化学能源材料技术领域，具体涉及到一种炭纸负载的碳空心球复合材料及其应用。
背景技术
碳空心球（HCS）是一种新型的炭素材料，它具有特殊的空腔结构，即内外两个表面。由于HCS表面是一种多孔的介孔结构，它作为电极材料能够保证电解质的离子或分子自由进出内外表面；此外，通过杂原子处理，如氮掺杂处理，HCS表面产生大量具有电活性的催化位点，明显改善了HCS的电化学性能。但由于这种氮掺杂碳空心球（NHCS）本身的化学组成限制了它的电化学性能，如它本身的电化学比电容值比较小，从而对NHCS进行深入的改性一项很有意义的工作。
作为电化学超级电容器的电极材料，二氧化锰在众多的金属氧化物中具有综合性能较为优异的特点：价格低、资源丰富、性能优异，所以二氧化锰受到广泛关注。但二氧化锰本身的比电容和二氧化钌还有一定的差距，并且二氧化锰本身的导电性较差。所以要充分发挥二氧化锰的优势，可以通过将它与其它材料复合而提高其性能；此外，通过对二氧化锰进行修饰，可以提高其导电性。
有机导电聚合物作为新型的电容器材料，在电化学能源领域得到了广泛应用。其中导电聚合物聚苯胺能够在被质子酸和锂离子掺杂后具有较高导电性，能够三维体相内实现电荷的储存，因此在超级电容器领域的应用逐渐成为热点。但目前对聚苯胺材料作为电容器由于氧化还原反应的电位较低，因此电压窗口较窄，能量密度较低，而且存在循环寿命较差的缺点，限制了其实际应用的步伐。
发明内容
本发明的目的是提供一种炭纸负载的碳空心球复合材料，本发明的目的还提供了一种炭纸负载的碳空心球复合材料及其应用。
为达到上述目的，本发明的实施方案为：一种炭纸负载的碳空心球复合材料，首先通过氮掺杂和氯化锌高温挥发，制备表面多孔的NHCS；接着将二氧化锰纳米颗粒嵌入NHCS的内壁；最后通过电氧化法，在碳空心球表面生长聚苯胺纳米纤维，形成一种炭纸负载的碳空心球复合材料。
一种炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按现在技术（空心碳球负载二硫化硒复合材料作为锂离子电池正极材料，物理化学学报，2016, 32 (8), 1999－2006），制备碳空心球（HCS）；
（2）将双氰胺和氯化锌溶于乙醇中，形成均匀溶液，接着往该溶液中加入碳空心球，在室温下搅拌后将混合物在水热中加热至50oC，继续不断搅拌，直至乙醇慢慢蒸发，形成的固体真空干燥，得到前驱体；
（3）将上述前驱体转入管式炉中，在氮气气氛中，以4oC·min-1的加热速度加热至300oC，在此温度下保持1h；随后以同样的加热速度继续加热至735oC，在此温度下保持2h；最后以同样的加热速度继续加热至800oC，在此温度下保持2h后，自然冷却至室温，得到氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）；
（4）将上述氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）加入到浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下充分搅拌后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗后， 40oC真空干燥，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
（5）将上述内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）与乙醇混合，接着加入的聚四氟乙烯乳液 (30wt%)，将所得混合物超声分散，形成墨水状分散液；随后将该分散液分数次全部涂覆在炭纸表面，空气中干燥后，转移至马弗炉内并加热至340oC，在此温度下保持1h，冷却后得到MnO2@NHCS修饰的炭纸；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解一定时间；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌；电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
步骤（2）中所述双氰胺、氯化锌、碳空心球的质量比为10:70:5。
步骤（4）中，氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）：高锰酸钾溶液=200 mg：10~ 100 mL。
步骤（5）中，内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）：乙醇：聚四氟乙烯乳液=5mg：0.8mL：0.05mL，炭纸表面面积为5cm2。
步骤（6）中，炭纸的面积为5cm2，石墨片的面积为20cm2）；电解一定时间指3 min，或6min，或9min，或15min。
根据所述的方法制备的一种炭纸负载的碳空心球复合材料在电化学超级电容器方面的应用。
本发明首先通过浸渍法，将双氰胺和氯化锌浸入碳空心球内腔，然后在分段高温热解下，氯化锌以一定的速率挥发，导致碳空心球表面产生大量的介孔；同时，双氰胺在热解时分解，并与碳层中的碳结合，形成碳-氮活性位；接着通过水热法，在这种氮掺杂的碳空心球内壁负载纳米二氧化锰颗粒；通过以聚四氟乙烯为粘结剂并在煅烧下，使催化剂牢固地粘结在炭纸表面，并使催化剂表面的极性下降，有利于后面步骤的苯胺的吸附和聚合；最后通过电沉积法，在碳空心球表面顺利生长聚苯胺纳米线，从而形成一种炭纸负载的碳空心球复合材料，这种新颖的复合材料可以直接作为电极应用于电化学电容器，并且性能优异，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
实施例1
（1）在6 mL氨水(28wt%)中加入40 mL水和120 mL 乙醇，形成均匀混合溶液，接着再加入0.8 g 间苯二酚，搅拌至溶解后，继续搅拌10 min 后，随后加入5.6 mL 正硅酸四乙酯并持续搅拌。10 min 后，加入1.2 mL 甲醛(36wt%)，室温搅拌24 h。随后，将上述溶液转移至水热反应釜内，置于100 °C烘箱内，水热反应24 h。之后自然冷却至室温，离心分离，用水洗涤3 次，再用无水乙醇洗涤3 次后，之后将所得固体置于70 °C烘箱内干燥6 h。将干燥后的橙红色粉末研磨后，置于管式炉中，在氮气氛围中，以5 °C∙min-1的升温速度加热到800 °C，在此温度下保持5 h；随后自然冷却至室温，所得黑色固体用过量氢氟酸溶液(20wt%)刻蚀2次，用水洗涤2 次后置于40 °C真空干燥箱内干燥12h，即得到碳空心球（HCS），其直径为500nm；
（2）将1 g双氰胺和7g氯化锌溶于100 mL乙醇中，形成均匀溶液，接着往该溶液中加入500 mg碳空心球，在室温下搅拌2h；随后将混合物在水热中加热至50oC，继续不断搅拌，直至乙醇慢慢蒸发，形成的固体真空干燥4h，得到前驱体；
（3）将上述前驱体转入管式炉中，在氮气气氛中，以4oC·min-1的加热速度加热至300oC，在此温度下保持1h；随后以同样的加热速度继续加热至735oC，在此温度下保持2h；最后以同样的加热速度继续加热至800oC，在此温度下保持2h后，自然冷却至室温，得到氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）；
（4）将200 mg上述NHCS加入到10 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
（5）将5 mg上述MnO2@NHCS与0.8 mL乙醇混合，接着加入0.05mL的聚四氟乙烯乳液(30wt%)，将所得混合物超声分散1.5h，形成墨水状分散液；随后将该分散液分数次全部涂覆在面积为5cm2的炭纸表面，空气中干燥后，转移至马弗炉内并加热至340oC，在此温度下保持1h，冷却后得到MnO2@NHCS修饰的炭纸；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解3 min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为385A·g-1。
实施例2
步骤（1）、（2）、（3）与实施例1的步骤（1）、（2）、（3）相同；
（4）将200 mg上述NHCS加入到50 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
步骤（5）与实施例1的步骤（5）相同；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解3 min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为415A·g-1。
实施例3
步骤（1）、（2）、（3）与实施例1的步骤（1）、（2）、（3）相同；
（4）将200 mg上述NHCS加入到100 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
步骤（5）与实施例1的步骤（5）相同；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解3 min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为420A·g-1。
实施例4
步骤（1）、（2）、（3）与实施例1的步骤（1）、（2）、（3）相同；
（4）将200 mg上述NHCS加入到50 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
步骤（5）与实施例1的步骤（5）相同；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解6min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为436A·g-1。
实施例5
步骤（1）、（2）、（3）与实施例1的步骤（1）、（2）、（3）相同；
（4）将200 mg上述NHCS加入到50 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
步骤（5）与实施例1的步骤（5）相同；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解9min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为467A·g-1。
实施例6
步骤（1）、（2）、（3）与实施例1的步骤（1）、（2）、（3）相同；
（4）将200 mg上述NHCS加入到50 mL浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下搅拌4h，随后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗3次后，在40oC真空干燥器内干燥12h，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
步骤（5）与实施例1的步骤（5）相同；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片（面积20cm2）为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气15min以除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解15min；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌。电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料；
（7）在通常的三电极体系中测定所制备材料的比电容，其中，所制备的炭纸负载的碳空心球复合材料作为工作电极，Ag/AgCl(1mol·L-1KCl)作为参比电极，大面积石墨片作为对电极，电解质为1mol·L-1的硫酸溶液。采用0.2 A·g-1的恒电流充放电测试技术，得到这种炭纸负载的碳空心球复合材料的比电容为455A·g-1。

Claims (7)

1.一种炭纸负载的碳空心球复合材料，其特征在于，首先通过氮掺杂和氯化锌高温挥发，制备表面多孔的NHCS；接着将二氧化锰纳米颗粒嵌入NHCS的内壁；最后通过电氧化法，在碳空心球表面生长聚苯胺纳米纤维，形成一种炭纸负载的碳空心球复合材料。
2.一种炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按现在技术（空心碳球负载二硫化硒复合材料作为锂离子电池正极材料，物理化学学报，2016, 32 (8), 1999－2006），制备碳空心球（HCS）；
（2）将双氰胺和氯化锌溶于乙醇中，形成均匀溶液，接着往该溶液中加入碳空心球，在室温下搅拌后将混合物在水热中加热至50oC，继续不断搅拌，直至乙醇慢慢蒸发，形成的固体真空干燥，得到前驱体；
（3）将上述前驱体转入管式炉中，在氮气气氛中，以4oC·min-1的加热速度加热至300oC，在此温度下保持1h；随后以同样的加热速度继续加热至735oC，在此温度下保持2h；最后以同样的加热速度继续加热至800oC，在此温度下保持2h后，自然冷却至室温，得到氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）；
（4）将上述氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）加入到浓度为10mmol·L-1的高锰酸钾溶液中， 在室温下充分搅拌后转入水热反应釜内，将反应釜慢慢加热至180oC，并在此温度下保持6h；最后自然冷却至室温，所得固体用水洗后， 40oC真空干燥，得到内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）；
（5）将上述内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）与乙醇混合，接着加入的聚四氟乙烯乳液 (30wt%)，将所得混合物超声分散，形成墨水状分散液；随后将该分散液分数次全部涂覆在炭纸表面，空气中干燥后，转移至马弗炉内并加热至340oC，在此温度下保持1h，冷却后得到MnO2@NHCS修饰的炭纸；
（6）以上述MnO2@NHCS修饰的炭纸为工作电极、石墨片为对电极、Ag/AgCl(sat.KCl)为参比电极，电解质溶液为0.5 mol·L-1 硫酸+0.3 mol·L-1 甲醇+0.1 mol·L-1苯胺的混合溶液；电解开始前，往电解质溶液中通氮气除去溶解氧；电解采用恒电位方式进行，在电位为0.8 V(vs AgAgCl)下电解一定时间；电解过程中，电解质溶液进行缓慢搅拌；电解完成后，将工作电极在大量水中浸泡，除去杂质，室温下真空干燥，得到炭纸负载的碳空心球复合材料。
3.根据权利要求2所述的炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述双氰胺、氯化锌、碳空心球的质量比为10:70:5。
4.根据权利要求2所述的炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，氮掺杂的多孔碳空心球（NHCS）：高锰酸钾溶液=200 mg：10~ 100 mL。
5.根据权利要求2所述的炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，内壁负载二氧化锰的氮掺杂碳空心球（MnO2@NHCS）：乙醇：聚四氟乙烯乳液=5mg：0.8mL：0.05mL，炭纸表面面积为5cm2。
6.根据权利要求2所述的炭纸负载的碳空心球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（6）中，炭纸的面积为5cm2，石墨片的面积为20cm2）；电解一定时间指3 min，或6min，或9min，或15min。
7.根据权利要求2所述的方法制备的一种炭纸负载的碳空心球复合材料在电化学超级电容器方面的应用。
CN201910032723.2A 2019-01-14 2019-01-14 一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用 Expired - Fee Related CN109727783B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910032723.2A CN109727783B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910032723.2A CN109727783B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109727783A true CN109727783A (zh) 2019-05-07
CN109727783B CN109727783B (zh) 2020-08-21

Family

ID=66298253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910032723.2A Expired - Fee Related CN109727783B (zh) 2019-01-14 2019-01-14 一种炭纸负载的碳空心球复合材料、制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109727783B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113941368A (zh) * 2021-10-25 2022-01-18 华中科技大学 锰氧化物复合聚苯胺材料及制备与硫化物选择性催化氧化
CN114318405A (zh) * 2020-12-24 2022-04-12 天津理工大学 硫掺杂空心碳负载铑纳米颗粒的双功能电催化剂及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121998A (ko) * 2015-04-13 2016-10-21 울산과학기술원 이차 전지 및 파우치형 이차 전지
CN107946085A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 湖南科技大学 一种表面修饰的氮掺杂碳空心球负载的二氧化锰产品、制备方法及其应用
CN108039285A (zh) * 2017-10-26 2018-05-15 东华大学 一种轻质柔性中空复合超级电容器电极材料的制备方法
CN108899217A (zh) * 2018-07-10 2018-11-27 湖南科技大学 一种内外镶嵌不同电活性物质的氮掺杂碳空心球、制备方法与应用
CN109192531A (zh) * 2018-09-26 2019-01-11 辽宁大学 中空核壳结构导电聚合物与金属有机骨架的复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160121998A (ko) * 2015-04-13 2016-10-21 울산과학기술원 이차 전지 및 파우치형 이차 전지
CN108039285A (zh) * 2017-10-26 2018-05-15 东华大学 一种轻质柔性中空复合超级电容器电极材料的制备方法
CN107946085A (zh) * 2017-11-22 2018-04-20 湖南科技大学 一种表面修饰的氮掺杂碳空心球负载的二氧化锰产品、制备方法及其应用
CN108899217A (zh) * 2018-07-10 2018-11-27 湖南科技大学 一种内外镶嵌不同电活性物质的氮掺杂碳空心球、制备方法与应用
CN109192531A (zh) * 2018-09-26 2019-01-11 辽宁大学 中空核壳结构导电聚合物与金属有机骨架的复合材料及其制备方法和应用

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114318405A (zh) * 2020-12-24 2022-04-12 天津理工大学 硫掺杂空心碳负载铑纳米颗粒的双功能电催化剂及其制备方法和应用
CN114318405B (zh) * 2020-12-24 2024-03-19 天津理工大学 硫掺杂空心碳负载铑纳米颗粒的双功能电催化剂及其制备方法和应用
CN113941368A (zh) * 2021-10-25 2022-01-18 华中科技大学 锰氧化物复合聚苯胺材料及制备与硫化物选择性催化氧化
CN113941368B (zh) * 2021-10-25 2023-01-06 华中科技大学 锰氧化物复合聚苯胺材料及制备与硫化物选择性催化氧化

Also Published As

Publication number Publication date
CN109727783B (zh) 2020-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. MOF-derived nanoporous multifunctional fillers enhancing the performances of polymer electrolytes for solid-state lithium batteries
CN103779564B (zh) 高性能磷酸钒钠对称型钠离子电池材料及其制备方法和应用
CN103441259B (zh) 一种高倍率水系碱金属电化学电池正极材料及其制备方法
CN108615874B (zh) 一种基于镍锰二元氧化物的钾离子电池正极材料及其制备方法
CN106904653B (zh) 二氧化钒纳米材料的制备方法及在镁可充电池中应用
CN104409703A (zh) 二硫化钼/氮掺杂石墨烯三维复合材料的制备方法及应用
CN104795555B (zh) 一种水溶液钠离子电池及其正极材料、制备方法和用途
CN103011143B (zh) 石墨烯及其制备方法、超级电容器
CN107069079A (zh) 一种固态化电解质及其制备和应用
CN105810922B (zh) 一种锂离子/钠离子电池用复合负极材料及其制备方法
CN101800131A (zh) 一种活性碳基材料及其制备方法
CN107978739A (zh) 一种氟化磷酸锰钛钠/碳复合材料及其制备方法和作为钠离子正极材料的应用
CN106848251A (zh) 一种碳纳米管钛酸锂复合负极材料的制备方法
CN104993116B (zh) 一种自组装锂离子电池正极材料v2o5的制备方法
CN110335764A (zh) 一种高效构筑钠离子电容器的预钠化方法
CN104638255A (zh) 一种钛酸锂/碳复合材料及其制备方法
CN105870430A (zh) 一种制备三维石墨烯-铷磷钨酸盐的方法
CN105406038A (zh) 一种溶胶凝胶法合成高容量高循环纳米级磷酸铁锰锂材料
CN108922788A (zh) 一种PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料、其制备方法及其应用
CN108832122A (zh) 应用铜/石墨烯改善磷酸铁锂电化学性能的方法
CN106410153A (zh) 一种氮化钛包覆钛酸镍复合材料及其制备方法和应用
CN109671946A (zh) 锌离子电池正极活性材料、正极材料、锌离子电池正极、锌离子电池及其制备方法和应用
CN106058184A (zh) 一种制备二氧化锡/多孔碳球复合材料的方法
CN102820459A (zh) 一种介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法
CN105845904A (zh) 一种钠离子电池金属氧化物/聚吡咯空心纳米管负极复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200821

Termination date: 20220114

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee