CN111223682B - 一种柔性超级电容器的电极复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种柔性超级电容器的电极复合材料及其制备方法，属于储能材料技术领域，该电极复合材料是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上制备得到的MoS2/N‑GQDs/HCNTs三元复合材料，提高了柔性超级电容器的储能性能。具体制备方法包括以下步骤：S1、碳布的硝酸预处理；S2、碳纳米管的硝酸改性；S3、电极复合材料的制备：将钼酸盐与硫源溶解于水中，再分别加入氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管，超声混匀后，加入硝酸预处理的碳布，在180～220℃下反应18～24h，得到电极复合材料。该方法操作方便，效率高，负载率高，并且使用原料廉价。
Description
技术领域
本发明属于储能材料技术领域，具体涉及一种柔性超级电容器的基于碳布生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的电极复合材料及其制备方法。
背景技术
超级电容器能够在数秒时间内完成充放电过程，且具有超长的循环寿命，在连续充放电循环成千上万次后仍然能够维持其储能性能，这是传统的锂离子电池所无法比拟的。随着柔性电子器件的发展，柔性超级电容器在柔性显示器件、柔性储能系统、可穿戴柔性电子产品等方面具有很大的应用潜能，受到国内外产业界和学术界的高度重视。
目前，二维平面结构和一维线型结构的柔性超级电容器，由于其优异的特性而得到不断发展，且日益成熟。但是，现有的柔性超级电容器还存在存储容量不够大的问题，因此需要对其进行改进。
超级电容器的储能原理主要取决于电极材料的选择。目前较多的研究主要集中于将二硫化钼与硫化物和氧化物进行复合，但是，对于硫化钼与碳材料的复合研究相对较少。
碳材料，如炭黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯等，其自身具有优异的导电性，对于提升超级电容器的性能有明显促进作用；而且可作为增强剂引入电极材料，以增加电极材料的机械性能、循环稳定性和功率密度。但是，单独使用，容易发生堆叠与团聚现象，从而减小电极材料和电解质的接触面积，降低电极材料的储能性能。
而二硫化钼(MoS2)具有优异的储能表现，因此，需要研究如何将二硫化钼与碳材料进行复合，用于柔性超级电容器研究，用以解决现有技术中柔性超级电容器存储容量不够大的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种柔性超级电容器的电极复合材料，该电极复合材料是基于碳布自生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料，将MoS2的优异的储能表现，与氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)对赝电容的提升性能结合，在螺旋碳纳米管(HCNTs)的协同作用下，进一步提高了柔性超级电容器的储能性能，解决现有技术中柔性超级电容器存储容量不够大的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，该方法采用的是一步水热方法，操作方便，效率高，负载率高，并且使用原料廉价，环境友好。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种柔性超级电容器的电极复合材料，所述电极复合材料是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上制备得到的MoS2/N-GQDs/HCNTs三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、碳布的硝酸预处理
将碳布浸泡于硝酸中8～12h，之后清洗，备用；
S2、碳纳米管的硝酸改性
将碳纳米管悬置于硝酸的上侧，利用硝酸的挥发性酸化碳纳米管，即得螺旋碳纳米管；
酸化处理的目的是酸化碳纳米管，使得碳纳米管上增加羧基，羟基等基团，起到活化，亲水的作用。
S3、电极复合材料的制备
将钼酸盐与硫源以质量比1:1.2～1.3溶解于水中，再分别加入氮掺杂石墨烯量子点以及S2的螺旋碳纳米管，超声混匀后，加入S1的硝酸预处理的碳布，在180～220℃下反应18～24h，反应结束后，洗涤，干燥，得到电极复合材料。
进一步，S3中，所述氮掺杂石墨烯量子点是由柠檬酸和掺杂氮源在水中混合均匀后，经过在水热反应制备得到的。
更进一步，所述氮掺杂石墨烯量子点的具体制备过程如下：
将柠檬酸和尿素以质量比1:1.1～1.2溶解于水中，在160～180℃下反应6～10h，之后洗涤，冷冻干燥，制备得到氮掺杂石墨烯量子点。
进一步，S3中，所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、四水合钼酸铵中的任意一种。
进一步，S3中，所述硫源为硫脲、L-半胱氨酸、硫代乙酰胺中的任意一种。
进一步，S1和S2中，硝酸的质量百分浓度为65％～70％。
进一步，S3中，氮掺杂石墨烯量子点与螺旋碳纳米管的质量比为1:1。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的柔性超级电容器的电极复合材料是基于碳布自生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料。利用其作为柔性器件，具备良好的柔性，展现出广泛的应用前景。其中，MoS2有着优异的储能表现，并且掺氮石墨烯量子点可有效提升超级电容器的赝电容，并且在和螺旋碳纳米管的协同作用下提供更多的反应活性位点，有效降低材料的阻抗，将其进行复合用于柔性超级电容器研究，另外，通过对碳布和螺旋碳纳米管进行酸化预处理，能够增强电极材料的亲水性，最终得到属于水系的超级电容器。
2、本发明的方法采用以碳布为集流体，使其具备了较好的柔性性能，通过对螺旋碳纳米管进行酸化预处理，使碳纳米管上增加羧基，羟基等基团，起到活化，亲水的作用。该方法采用的是一步水热的方式，节约了合成的成本，提高了产出的效率。同时在储能容量及循环性能都有较好的表现，利于投入实际运用中。该方法操作方便，效率高，负载率高，并且使用原料廉价，环境友好。
3、本发明方法采用的一步水热反应，在反应过程中，首先在碳布的碳纤维表面均匀生长二硫化钼纳米片，并与石墨烯量子点、螺旋碳纳米管复合。而碳布形成的网状结构，直径约为10微米。通过水热反应有助于触发二硫化硫化钼纳米钼的形成，并在碳纤维的表面形成均匀的二片，通过进一步的加热，能够促进N-GQDs、HCNTs分别与MoS2纳米片的碰撞和聚集。
4、采用本发明方法制备的电极复合材料制备得到的柔性超级电容器，其储能容量有明显提升，循环性能也较优异。通过三电极测试，我们会发现比电容达到390F/g，在5A/g的电流密度下循环2500圈之后，保持率达到89％，表现出优秀的电化学性能。
附图说明
图1为本发明实施例1中的碳布、碳布上生长MoS2、碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs，三者的阻抗对比曲线图。
图2为本发明实施例1中碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs在不同HCNTs：N-GQDs比例下的阻抗对比曲线图。
图3为本发明实施例1中碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的循环伏安测试曲线图。
图4为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的充放电测试曲线图。
图5为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的循环测试曲线图。
图6为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的XRD图。
图7为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的XPS能谱图。
图8为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的XPS-C1S能谱图。
图9为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的XPS-S2p能谱图。
图10为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的XPS-Mo3d能谱图。
图11为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的拉曼光谱图。
图12为本发明实施例1中碳布的SEM图。
图13为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2的SEM图。
图14为图13的局部放大的SEM图。
图15为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的SEM图。
图16为图15的局部放大的SEM图。
图17为本发明实施例1中N-GQDs的TEM照片。
图18为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的TEM照片。
图19为图18的局部放大的TEM照片。
图20为图19的局部放大的TEM照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种柔性超级电容器的电极复合材料，是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上制备得到的MoS2/N-GQDs/HCNTs三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、碳布的硝酸预处理
将碳布浸在68wt％的硝酸中12小时，使得碳布达到亲水的效果，之后用乙醇、丙酮交替洗涤3次，备用；
S2、氮掺杂石墨烯量子点的制备
称取1.05g柠檬酸和1.2g尿素溶解于24mL去离子水中，搅拌10min转移到50mL的反应釜中，160℃反应8h，自然冷却至室温，用无水乙醇和去离子水反复洗涤以去除杂质，进行冷冻干燥，得到氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)；
S3、螺旋碳纳米管的制备
在反应釜中，将0.3g碳纳米管悬置于68wt％的硝酸的上方，利用68wt％的浓硝酸的挥发性酸化碳管，即得螺旋碳纳米管(HCNTs)；在此，对碳纳米管做酸化处理，使得碳纳米管上增加羧基，羟基等基团，能够增强其亲水性以及反应活性，起到活化、亲水的作用。
S4、电极复合材料的制备
取1.21g Na2MoO4(0.005mol)，1.56g CS(NH2)2(0.020mol)，倒于容积为100mL的聚四氟乙烯内套筒中，加入去离子水至总体积的60％，使固体充分溶解；
然后加入50mg N-GQDs，50mg HCNTs，在80W下超声30min使其混合均匀，之后放入事先处理好的碳布；将内套筒置于不锈钢外套筒中，密封；加热到200℃，保温反应24h；然后自然冷却至室温，取出碳布，用去离子水离心洗涤，将碳布上的可溶性物质除去，得到的负载了活性物质的碳布，在40℃真空烘箱中干燥12h，即得电极复合材料。
实施例2
一种柔性超级电容器的电极复合材料，是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上制备得到的MoS2/N-GQDs/HCNTs三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、碳布的硝酸预处理
将碳布浸在65wt％的硝酸中8小时，使得碳布达到亲水的效果，之后用乙醇、丙酮交替洗涤2次，备用；
S2、氮掺杂石墨烯量子点的制备
称取1.05g柠檬酸和1.26g尿素溶解于23mL去离子水中，搅拌10min转移到50mL的反应釜中，180℃反应6h，自然冷却至室温，用无水乙醇和去离子水反复洗涤以去除杂质，进行冷冻干燥，得到氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)；
S3、螺旋碳纳米管的制备
在反应釜中，将0.3g碳纳米管悬置于65wt％的硝酸的上方，利用65wt％的浓硝酸的挥发性酸化碳管，即得螺旋碳纳米管(HCNTs)；在此，对碳纳米管做酸化处理，增强其亲水性，以及反应活性。
S4、电极复合材料的制备
取1.21g Na2MoO4，1.45g CS(NH2)2，倒于容积为100mL的聚四氟乙烯内套筒中，加入去离子水至总体积的60％，使固体充分溶解；
然后加入50mg N-GQDs，50mg HCNTs，在80W下超声30min使其混合均匀，之后放入事先处理好的碳布；将内套筒置于不锈钢外套筒中，密封；加热到220℃，保温反应18h；然后自然冷却至室温，取出碳布，用去离子水离心洗涤，将碳布上的可溶性物质除去，得到的负载了活性物质的碳布，在40℃真空烘箱中干燥12h，即得电极复合材料。
实施例3
一种柔性超级电容器的电极复合材料，是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上制备得到的MoS2/N-GQDs/HCNTs三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、碳布的硝酸预处理
将碳布浸在70wt％的硝酸中10小时，使得碳布达到亲水的效果，之后用乙醇、丙酮交替洗涤3次，备用；
S2、氮掺杂石墨烯量子点的制备
称取1.05g柠檬酸和1.37g尿素溶解于21mL去离子水中，搅拌10min转移到50mL的反应釜中，170℃反应10h，自然冷却至室温，用无水乙醇和去离子水反复洗涤以去除杂质，进行冷冻干燥，得到氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)；
S3、螺旋碳纳米管的制备
在反应釜中，将0.3g碳纳米管悬置于70wt％的硝酸的上方，利用70wt％的浓硝酸的挥发性酸化碳管，即得螺旋碳纳米管(HCNTs)；在此，对碳纳米管做酸化处理，增强其亲水性，以及反应活性。
S4、电极复合材料的制备
取1.21g Na2MoO4，1.57g CS(NH2)2，倒于容积为100mL的聚四氟乙烯内套筒中，加入去离子水至总体积的60％，使固体充分溶解；
然后加入50mg N-GQDs，50mg HCNTs，在80W下超声30min使其混合均匀，之后放入事先处理好的碳布；将内套筒置于不锈钢外套筒中，密封；加热到180℃，保温反应22h；然后自然冷却至室温，取出碳布，用去离子水离心洗涤，将碳布上的可溶性物质除去，得到的负载了活性物质的碳布，在40℃真空烘箱中干燥12h，即得电极复合材料。
比较例1
一种柔性超级电容器的电极复合材料，是基于碳布自生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，与实施例1的制备方法相同，其不同之处在于，
S4、电极复合材料的制备
取1.21g Na2MoO4(0.005mol)，1.56g CS(NH2)2(0.020mol)，倒于容积为100mL的聚四氟乙烯内套筒中，加入去离子水至总体积的60％，使固体充分溶解；
然后加入100mg N-GQDs，50mg HCNTs，(其中，HCNTs：N-GQDs＝1：2)在80W下超声30min使其混合均匀，之后放入事先处理好的碳布；将内套筒置于不锈钢外套筒中，密封；加热到200℃，保温反应24h；然后自然冷却至室温，取出碳布，用去离子水离心洗涤，将碳布上的可溶性物质除去，得到的负载了活性物质的碳布，在40℃真空烘箱中干燥12h，即得电极复合材料。
比较例2
一种柔性超级电容器的电极复合材料，是基于碳布自生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料。
一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，与实施例1的制备方法相同，其不同之处在于，
S4、电极复合材料的制备
取1.21g Na2MoO4(0.005mol)，1.56g CS(NH2)2(0.020mol)，倒于容积为100mL的聚四氟乙烯内套筒中，加入去离子水至总体积的60％，使固体充分溶解；
然后加入150mg N-GQDs，50mg HCNTs，(其中，HCNTs：N-GQDs＝1：3)在80W下超声30min使其混合均匀，之后放入事先处理好的碳布；将内套筒置于不锈钢外套筒中，密封；加热到200℃，保温反应24h；然后自然冷却至室温，取出碳布，用去离子水离心洗涤，将碳布上的可溶性物质除去，得到的负载了活性物质的碳布，在40℃真空烘箱中干燥12h，即得电极复合材料。
一、电化学测试：
1.1阻抗测试
对于本发明实施例1的基于碳布生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料，由于材料的阻抗对电极复合材料的电化学性能起着很大的影响，因此，需要对电极复合材料的每个单一组成分别进行比较，从而方便对材料的性能进行了解。
从图1可以看出，单纯的碳布等效电阻较大，但是在碳布上生长MoS2后等效电阻反而增加了，但是在碳布上同时生长MoS2/N-GQDs/HCNTs，也就是通过MoS2与氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)和螺旋碳纳米管(HCNTs)碳材料的复合后，等效电阻有着明显的下降，而且电荷转移电阻也有着明显的下降。由此可以得出，在碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料对材料的阻抗有着显著降低的作用。
为了对不同的HCNTs:N-GQDs比例进行优化，本发明实施例1以及比较例1-2制备得到的电极复合材料分别进行阻抗对比试验，结果如图2所示。
其中，实施例1采用的是HCNTs:N-GQDs＝1：1，比较例1采用的是HCNTs:N-GQDs＝1：2，比较例2采用的是HCNTs:N-GQDs＝1：3。通过对三组比例，进行阻抗测试，从而进一步增强对材料性能的了解。
从图2可以看出，当N-GQDs:HCNTs＝1：1时，等效电阻最小，同时电荷转移电阻也最小。由此可以得出，本发明实施例1制备得到的电极复合材料表现出了优异的阻抗性能。
1.2循环伏安测试和充放电测试
图3-4分别为碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs作为电极材料的循环伏安测试和充放电测试结果，通过图3的循环伏安测试，可以发现其为类矩形，表现为双电层电容；通过图4的充放电测试，可以发现其对称性良好，在1A/g的电流密度下，其容量达到382F/g。
1.3循环测试
从图5的循环测试结果中可以看出，在5A/g的电流密度下循环2500圈之后，容量保持率达到89％，有着较为优异的循环表现。
二、表征测试
对本发明实施例1得到的基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料进行XRD(X射线衍射)、XPS(X射线光电子能谱)、拉曼光谱、SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电镜)的性能表征，结果如图6-20所示。
2.1XRD测试
从图6中可以看出，XRD图谱在25°和43°左右均表现出明显的宽峰，分别对应于特征碳(002)和(100)衍射。从中采集到的14.3、33.7、39.5和59.3的衍射峰与MoS2(JCPDSNo.37 1492)的衍射峰完全吻合，分别对应于(002)、(100)、(103)和(110)面。螺旋碳纳米管的特征峰并没有出现，这是由于螺旋碳纳米管的含量较少。
2.2XPS测试
图7-10为本发明实施例1得到的电极复合材料的X射线光电子能谱图。其中，图7为XPS总能谱图，图8为C1s能谱图，图9为S 2p能谱图，图10为Mo 3d能谱图。
根据上述XPS能谱图进一步研究MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料的价态和化学成分。由图中可以清楚地观察到，其元素组成分别为Mo、S、N和C。
其中，从图7中能够看到C1s、S 2p、Mo 3d、O1s峰。图8中可以看到C-C、C＝C、C-N、C-S峰，而位于288.84ev的峰对应于C-S键，C-S键的存在可归因于共价键连接的界面，说明HCNTs、N-GQDs和MoS2纳米片的有效结合。图9中可以看到，位于161.73ev和162.95ev的两个峰分别对应于S 2p3/2和S 2p1/2。图10中可以看到S 2s的单峰，以及位于229.0ev、232.2ev和235.4ev处出现的三个峰，分别对应于Mo 4t 3d5/2、Mo 4t 3d3/2和Mo 6t 3d。由此进一步证明了本发明实施例1的基于碳布上自生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的三元复合材料的有效合成。
2.3拉曼光谱表征
从图11中可以看出，单纯的碳布的D峰和G峰明显，即位于I曲线上的1350cm-1和1591cm-1处出现的两个峰，分别对应于D峰和G峰。其中，I曲线上的ID/IG为1.09，但在碳布上生长MoS2后，即II曲线，D峰和G峰消失，对应的，在379cm-1和405cm-1处出现了MoS2的面外A1g和面内E2g的特征峰，这说明MoS2纳米片均匀生长在碳布的表面，因此，在1350cm-1(D波段)和1591cm-1(G波段)处没有检测到峰值。在碳布表面生长MoS2、氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)、螺旋碳纳米管(HCNTs)的三元复合材料后，即III曲线，可以看到D峰和G峰又再次出现，这说明MoS2/N-GQDs/HCNTs@cc的样品构成了一个在碳纤维表面生长的MoS2纳米片层结构，并且在MoS2的表面复合有氮掺杂石墨烯量子点，并穿插生长有螺旋碳纳米管(HCNTs)。其中，III曲线上的ID/IG略微下降，为0.92，其ID/IG的比值低于碳布，这说明MoS2/N-GQDs/HCNTs@cc三元复合之后晶体的缺陷有所下降，结构有序化有所提升，即sp2结构域增加。
2.4SEM(扫描电子显微镜)表征
图12为本发明实施例1中碳布的SEM图，图13为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2的SEM图，图14为图13的局部放大的SEM图，图15为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs的SEM图，图16为图15的局部放大的SEM图。
2.5TEM(透射电镜)表征
图17为本发明实施例1中N-GQDs的透射电镜照片，其横向尺寸分布为5.0nm，间距为0.21nm，与石墨烯(100)平面相对应，并且在溶液中分散良好。
图18为本发明实施例1中基于碳布上生长MoS2/N-GQDs/HCNTs@cc的TEM图，图19和图20均为图18的局部放大的TEM图。从图中可以看到N-GQDs在MOS2纳米片间隙之间沉积。在MoS2/N-GQDs/HCNTs@cc的hrTEM图像中，测量了相邻点阵条纹之间的距离，其间距分别为0.21nm和0.341nm，这两个间距与MoS2中N-GQDs和(002)晶面的石墨烯(100)面的间距相对应。
从上述的SEM及TEM图中可以看出，本发明实施例1所制备的氮掺杂石墨烯量子点，尺寸分布均匀，也可以观察到清晰的晶格条纹。从图中可以清楚地看到氮掺杂石墨烯量子点附着在二硫化钼的层状结构中，并可清楚的看到螺旋碳纳米管在层状结构中的穿插。氮掺杂石墨烯量子点及螺旋碳纳米管的加入有效增加了反应的比表面积，提供了更多的反应位点。同时MoS2的层状结构更有利于石墨烯量子点的复合。螺旋碳纳米管的管道结构，提供了更多的离子扩散途径，加速了电解质离子转移，羧基化碳纳米管又能够与金属离子可以很好的结合。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、碳布的硝酸预处理
将碳布浸泡于硝酸中8~12h，之后清洗，备用；
S2、碳纳米管的硝酸改性
将碳纳米管悬置于硝酸的上侧，利用硝酸的挥发性酸化碳纳米管，即得螺旋碳纳米管；
S3、电极复合材料的制备
将钼酸盐与硫源以质量比1:1.2~1.3溶解于水中，再分别加入氮掺杂石墨烯量子点以及S2的螺旋碳纳米管，超声混匀后，加入S1的硝酸预处理的碳布，在180~220℃下反应18~24h，反应结束后，洗涤，干燥，得到电极复合材料。
2.根据权利要求1所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，所述氮掺杂石墨烯量子点是由柠檬酸和掺杂氮源在水中混合均匀后，经过在水热反应制备得到的。
3.根据权利要求2所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，所述氮掺杂石墨烯量子点的具体制备过程如下：
将柠檬酸和尿素以质量比1:1.1~1.2溶解于水中，在160~180℃下反应6~10h，之后洗涤，冷冻干燥，制备得到氮掺杂石墨烯量子点。
4.根据权利要求1所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、四水合钼酸铵中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，所述硫源为硫脲、L-半胱氨酸、硫代乙酰胺中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，S1和S2中，硝酸的质量百分浓度为65%~70%。
7.根据权利要求1所述的柔性超级电容器的电极复合材料的制备方法，其特征在于，S3中，氮掺杂石墨烯量子点与螺旋碳纳米管的质量比为1:1。
8.一种采用权利要求1所述方法制备的柔性超级电容器的电极复合材料，其特征在于，所述电极复合材料是采用一步水热法将二硫化钼纳米片、氮掺杂石墨烯量子点以及螺旋碳纳米管自生长于硝酸预处理的碳布上，制备得到的MoS2/N-GQDs/ HCNTs三元复合材料。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MoS2纳米片@碳纳米管中管复合材料的制备及其锂离子电池性能;张天宇;《浙江理工大学学报(自然科学版)》;20181229;第4卷;全文 * |
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| Publication number | Publication date |
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