[發明專利]一種聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810709900.1
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108987119A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 鄒勇進;張璽;向翠麗;孫立賢;徐芬
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/46;H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 周雯

1.一種聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料，其特征在于：由鹽酸多巴胺和碳納米管混合，先經碳化處理，得到具有聚多巴胺修飾的碳納米管，然后將其與硝酸鈷、硝酸鎳混合經硼氫化鈉還原，最后再將混合物熱處理得到氮摻雜多孔碳負載鈷鎳雙金屬氧化物。

2.根據權利要求1所述的聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料，其特征在于：所述的含氮聚合物是微米球形顆粒結構。

3.根據權利要求1所述的聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料，其特征在于：所述的鈷鎳雙金屬氧化物是納米片層結構。

4.根據權利要求1所述的聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料，其特征在于：碳納米管和氮摻雜的碳包覆的管狀碳是通過一步碳化合成的。

5.根據權利要求1所述聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1）聚多巴胺-碳納米管的制備，以鹽酸多巴胺和碳納米管滿足一定質量比，將鹽酸多巴胺和碳納米管加入溶于三甲基氨基甲烷緩沖溶液中，在一定條件下反應并經過烘干、粉碎、研磨等處理，最后在一定條件下煅燒得到聚多巴胺-碳納米管；

步驟2）聚多巴胺-碳納米管-硝酸鈷-硝酸鎳粉末的制備，以一定質量比，將步驟1）所得聚多巴胺-碳納米管粉末先超聲30min，然后與硝酸鈷、硝酸鎳、乙醇和水進行充分混合，攪拌1-2h；接著滴加一定濃度的硼氫化鈉溶液，攪拌30-60min，最后烘干、粉碎、研磨，得到聚多巴胺-碳納米管-硝酸鈷-硝酸鎳粉末；

步驟3）聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料的制備，將步驟2）得到的聚多巴胺-碳納米管-硝酸鈷-硝酸鎳粉末，在一定條件下煅燒，即可得到聚多巴胺修飾的聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料。

6.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1）聚多巴胺和碳納米管的質量比為5~10：1，所述步驟1）的反應條件為，在攪拌條件下，加入0.01mol/L的三甲基氨基甲烷緩沖溶液，逐滴加入NH₃?H₂O將pH值調至8.5-9.0，溫度保持在25-30℃，反應30-60min，然后再輔助超聲反應20-30min，在黑暗條件下反應10h，煅燒條件為在氮氣條件下，以升溫速率5-10℃/min，升溫至600-900℃進行煅燒，然后保溫2-3h。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2）的聚多巴胺、碳納米管、硝酸鈷、硝酸鎳、硼氫化鈉、乙醇和水的質量比:5~10：1：3：1.5：0.5~1：0.01~0.02：0.1。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3）的煅燒條件為在氮氣條件下，以升溫速率5-10℃/min，升溫至250-300℃進行煅燒，然后保溫2-3h。

9.根據權利要求1所述的聚多巴胺/碳納米管@鈷鎳氧化物復合材料作為超級電容器電極材料的應用，其特征在于：在-0.1-0.45V范圍內充放電，在放電電流密度為1A/g時，比電容可以達到900-1000F/g。