[發明專利]一種超級電容活性物質的形貌誘導劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910976730.8
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110698574B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 高延敏;徐俊烽;張政;施方長;楊紅洲;王明明;孫存思
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C08F8/30
• 分類號: C08F8/30;C08F120/44;C01G51/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種超級電容活性物質的形貌誘導劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步，按照質量比1:3~5稱取氯化羥胺與聚丙烯腈；

第2步，將聚丙烯腈浸泡在N’N-二甲基甲酰胺中，然后放置于75~85℃的烘箱中保溫15~25min，獲得聚丙烯腈溶液，所述N’N-二甲基甲酰胺的質量是聚丙烯腈的30~70倍；

第3步，將氯化羥胺與無水碳酸鈉同時投入到丙三醇中，迅速攪拌直到氯化羥胺與無水碳酸鈉全部溶解在丙三醇中，獲得氯化羥胺溶液，所述氯化羥胺與無水碳酸鈉的摩爾比為1:1，丙三醇的質量是氯化羥胺與無水碳酸鈉總質量的5~20倍；

第4步，將所述氯化羥胺溶液緩慢滴加到聚丙烯腈溶液中，邊滴加邊攪拌，直到溶液呈現透明后，放置于80~90℃的烘箱中保溫2~3h，得到混合溶液；

第5步，將所述混合溶液緩慢滴加到去離子水中，邊滴加邊攪拌，最后經過離心就可得到凝膠狀的超級電容活性物質的形貌誘導劑。

2.根據權利要求1所述的一種超級電容活性物質的形貌誘導劑的制備方法，其特征在于，第2步中所述N’N-二甲基甲酰胺的質量是聚丙烯腈的40~50倍。

3.根據權利要求1所述的一種超級電容活性物質的形貌誘導劑的制備方法，其特征在于，第3步中所述丙三醇的質量是氯化羥胺與無水碳酸鈉總質量的8~12倍。

4.根據權利要求1所述的一種超級電容活性物質的形貌誘導劑的制備方法，其特征在于，第4步和第5步所述攪拌的速率為1000~1500r/min。

5.根據權利要求1所述的一種超級電容活性物質的形貌誘導劑的制備方法，其特征在于，第5步所述去離子水的用量是混合溶液體積的3~4倍。

6.一種根據權利要求1-5任一項所述制備方法制得的超級電容活性物質的形貌誘導劑在超級電容活性物質的形貌控制上的應用。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，具體應用方法如下：

第1步，按照銅源、鈷源、硫源摩爾比為1 : 2 : 4分別稱取銅源、鈷源、硫源，所述銅源為氯化銅、硫酸銅或醋酸銅，所述鈷源為氯化鈷、硝酸鈷或醋酸鈷，所述硫源為硫脲或硫化鈉；

第2步，將銅源與鈷源加入丙三醇中，快速攪拌直到銅源與鈷源完全溶解在丙三醇里，所述丙三醇的用量是銅源與鈷源總質量的25倍；

第3步，在硫源中緩慢滴加去離子水，邊滴加邊攪拌直到硫源完全溶解；

第4步，將第2步和第3步所獲得的溶液進行混合，然后加入2倍混合物質量的權利要求1所述形貌誘導劑，攪拌20min使離子分散均勻，然后倒入高壓反應釜中密封；

第5步，將高壓反應釜放置在180~220℃的烘箱中進行溶劑熱反應，持續保溫10h后取出，待完全冷卻后倒出高壓反應釜中的混合液，用去離子水稀釋并離心后，在75℃的真空干燥箱中保溫10h，即可獲得所述超級電容活性物質——CuCo₂S₄納米晶體。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述銅源、鈷源、硫源分別為氯化銅、硝酸鈷、硫脲。