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专利号: 2018116210686
申请人: 河北师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种复合电极材料,其特征在于,包括第一金属氧化物,包覆于所述第一金属氧化物外部的碳材料,以及分散在所述碳材料表面和/或所述碳材料间隙中的第二金属氧化物;

其中,所述第一金属氧化物包括Fe2O3、SnO2、Co3O4、Sb2O3或TiO2中至少一种;所述第二金属氧化物为SnO2或Co3O4。

2.如权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述碳材料为碳纳米管、乙炔黑、活性炭或石墨烯中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的复合电极材料,其特征在于,所述第一金属氧化物、碳材料和第二金属氧化物的质量比为(1~5):(0.2~3):(1~7);和/或所述第一金属氧化物的粒径为0.2~5μm;和/或

所述第二金属氧化物的粒径为20~60nm。

4.如权利要求3所述的复合电极材料,其特征在于,所述碳材料、第一金属氧化物和第二金属氧化物的质量比为(2.5~3.5):(1~2):(3~4);和/或所述第一金属氧化物的粒径为1.5~2.5μm;和/或

所述第二金属氧化物的粒径为35~45nm。

5.如权利要求1-4任一项所述的复合电极材料,其特征在于,所述第二金属氧化物为SnO2时,所述复合电极材料的制备方法包括如下步骤:步骤一、将碳材料、表面活性剂和所述第一金属氧化物的金属源加入溶剂中,分散均匀,于110~120℃反应6~12小时,过滤,洗涤,干燥,煅烧,得碳包覆的金属氧化物;

步骤二、将所述碳包覆的金属氧化物、碱性试剂和第二金属氧化物的金属源加入溶剂中,分散均匀,于150~200℃反应2~6小时,过滤,洗涤,干燥,煅烧,得所述复合电极材料。

6.如权利要求1-4任一项所述的复合电极材料,其特征在于,所述第二金属氧化物为Co3O4时,所述复合电极材料的制备方法包括如下步骤:步骤一、将碳材料、表面活性剂和所述第一金属氧化物的金属源加入溶剂中,分散均匀,于110~120℃反应6~12小时,过滤,洗涤,干燥,煅烧,得碳包覆的金属氧化物;

步骤二、将所述碳包覆的金属氧化物、碱性试剂、表面活性剂和第二金属氧化物的金属源加入溶剂中,分散均匀,于150~200℃反应2~6小时,过滤,洗涤,干燥,煅烧,得所述复合电极材料。

7.如权利要求5或6所述的复合电极材料,其特征在于,所述表面活性剂为四丁基溴化铵、甲酰胺、十二烷基硫酸钠或硫酸钠中的一种或几种;和/或碱性试剂为尿素或脲中一种或两种;

所述溶剂为水、乙醇或乙二醇中的一种或几种。

8.如权利要求5或6所述的复合电极材料,其特征在于,步骤一中,所述碳材料、溶剂、表面活性剂、所述第一金属氧化物的金属源的质量比为1:(50~1500):(0~150):(0.5~50);

和/或

步骤一和步骤二中,煅烧的温度为300~450℃,煅烧时间为2~6小时。

9.如权利要求5所述的复合电极材料,其特征在于,步骤二中,所述碳包覆的金属氧化物、第二金属氧化物的金属源、碱性试剂和溶剂的质量比为(0.2~0.4):(0.14~0.15):(1~2):(30~40)。

10.如权利要求6所述的复合电极材料,其特征在于,步骤二中,所述碳包覆的金属氧化物、第二金属氧化物的金属源、碱性试剂、表面活性剂和溶剂的质量比为(0.2~0.4):(1.4~1.5):(1~2):(0.01~0.03):(55~65)。