[發(fā)明專利]一種分級結構的多孔碳-NiCo2

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• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111627721A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉棟
• 申請（專利權）人: 劉棟
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/32;H01G11/34;H01G11/86
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1.一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料制備方法包括以下步驟：

(1)向蒸餾水中加入和氧化石墨烯，置于超聲分散裝置，超聲分散均勻后將溶液倒入反應釜中，在180-200℃下反應6-12h，過濾、洗滌、干燥，得到石墨烯水凝膠；

(2)向蒸餾水中加入石墨烯水凝膠、分散劑聚乙烯醇、海藻酸鈉和殼聚糖，超聲分散均勻后，在0-5℃下攪拌5-10h，過濾、透析除雜，然后在-20至-5℃下冷凍處理10-20h，再冷凍干燥除去溶劑，制備得到海藻酸鈉-殼聚糖-石墨烯復合水凝膠；

(3)向蒸餾水溶劑中加入海藻酸鈉-殼聚糖-石墨烯復合水凝膠，超聲分散均勻后加入硝酸鎳和硝酸鈷，攪拌12-24h，真空干燥除去蒸餾水，再加入乙二醇溶劑、檸檬酸和硫代乙酰胺，攪拌均勻后置于微波反應裝置中進行微波反應，過濾、洗滌并干燥，制備得到花瓣狀NiCo₂S₄負載復合水凝膠；

(4)將花瓣狀NiCo₂S₄負載復合水凝膠置于氣氛爐中進行煅燒，制備得到分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述超聲分散裝置包括隔熱層、隔熱層內壁固定連接有超聲器，超聲分散裝置內部設置有加熱裝置，加熱裝置上方設置有反應瓶，超聲分散裝置設置有導軌，導軌活動連接有滑輪，滑輪活動連接有隔熱門。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述步驟(2)中的石墨烯水凝膠、聚乙烯醇、海藻酸鈉和殼聚糖的質量比為100:400-800:250-400。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述步驟(3)中的海藻酸鈉-殼聚糖-石墨烯復合水凝膠、硝酸鎳、硝酸鈷、檸檬酸和硫代乙酰胺的質量比為250-350:100:200-210:200-250:230-300。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述步驟(3)中的微波反應溫度170-200℃下，反應時間為10-20min。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種分級結構的多孔碳-NiCo₂S₄-石墨烯的超級電容器電極活性材料，其特征在于：所述步驟(4)中的煅燒氛圍為氮氣，升溫速率為3-8℃/min，煅燒溫度為550-600℃，煅燒時間為2-3h。