[發明專利]一種復合電極材料

有效

• 申請號: 201210163771.3
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102664106A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 高利珍;王孝;張衛珂;梁翼紅;張敏
• 申請（專利權）人: 山西迪諾科技有限公司
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種復合電極材料，其特征在于，?所述的電極材料的制備方法為：

（1）不銹鋼片的表面處理：去除不銹鋼片表面的鈍化膜；

（2）氣相沉積法制備碳納米管和石墨烯：

將步驟（1）處理后的不銹鋼片置于石英管內，然后將石英管置于管式爐內，保護氣體氛圍下爐內加熱至600～800℃，然后以10～80ml/min的流速向管式爐內通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原1～5h；調節管式爐內的溫度為600～1000℃，然后以10～100ml/min的流速向管式爐內通入碳源氣體，保溫且通入碳源氣體的時間為2～20h，隨后在保護氣體氛圍下冷卻至室溫，得到包覆有黑色納米碳層的不銹鋼片——復合電極材料，所述的黑色納米碳層為碳納米管/石墨烯的復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種復合電極材料，其特征在于，所述的步驟（1）不銹鋼片的表面處理步驟為：將剪裁好的不銹鋼片置于管式爐內，保護氣體氛圍下爐內加熱至400～800℃，然后保護氣體作為載體以20～100ml/min的流速將水蒸汽鼓泡帶入管式爐內，帶入水蒸汽的時間為0.5～1h，隨后在保護氣體氛圍下冷卻至室溫。

3.根據權利要求2所述的一種復合電極材料，其特征在于，所述的制備方法還包括：

（3）碳納米管/石墨烯/金屬/金屬氧化物復合電極材料的制備：將Ni(OH)₂或Co(OH)₂均勻鋪覆于不銹鋼片上的碳納米管/石墨烯的復合材料表面，壓實，得到表面覆著有混合物的不銹鋼片，碳納米管/石墨烯復合材料與Ni(OH)₂或Co(OH)₂的質量比為10：1～100：1；將帶有混合物的不銹鋼片置于高壓釜中，加入去離子水，混合物與去離子水的質量比為10：1～100：1，釜內加熱至80～120℃，保溫5～40h，然后冷卻、過濾，得到帶有水熱合成物的不銹鋼片；然后將帶有水熱合成物的不銹鋼片置于石英管內，再將石英管置于管式爐內，保護氣體氛圍下爐內加熱至600～800℃，然后以10～50ml/min的流速切換通入還原性氣體，保溫且還原性氣體還原3～10h，然后在保護氣體氛圍下冷卻至室溫，得到包覆有碳納米管/石墨烯/Ni/NiO或碳納米管/石墨烯/Co/CoO的不銹鋼片——復合電極材料。

4.根據權利要求3所述的一種復合電極材料，其特征在于，在完成步驟（2）后進行了a.覆著在不銹鋼片表面的碳納米管/石墨烯的復合材料表面改性的步驟，隨后進行了步驟（3）；所述的a.碳納米管/石墨烯的復合材料表面改性的步驟為：將步驟（2）得到的包覆有黑色納米碳層的不銹鋼片置于石英管內，然后將石英管置于管式爐內，保護氣體氛圍下爐內加熱至400～600℃，脈沖導入空氣進行脈沖燃燒，空氣每次注入量為10～80μL，注入次數為10～50次，脈沖注入及燃燒時間為10～60min，隨后保護氣體氛圍下冷卻至室溫。

5.根據權利要求3所述的一種復合電極材料，其特征在于，在完成步驟（2）后進行了a.覆著在不銹鋼片表面的碳納米管/石墨烯的復合材料表面改性的步驟，隨后進行了步驟（3）；所述的a.碳納米管/石墨烯復合材料表面改性步驟為：將粉末狀填充物均勻鋪覆于不銹鋼片上的黑色納米碳層，壓實，保護氣體氛圍下且在600～800℃環境下保持2～10h，隨后在保護氣體氛圍下冷卻至室溫；然后，表面覆著黑色納米碳層與粉末狀填充物的混合物的不銹鋼片于酸溶液中浸泡后，蒸餾水沖洗、烘干；黑色納米碳層與粉末狀填充物的質量比為1:10～5:10，所述的粉末狀填充物為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鉀、醋酸鈉粉末的任意一種，所述的酸溶液為硝酸、鹽酸、醋酸的任意一種。