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专利号: 2020111025506
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料,其特征在于:通过水热法在碳布衬底上生长FeOOH纳米片;然后在高温下对其进行热处理,使碳布表面形成大量的分级孔结构;通过化学酸蚀刻的方法,在多孔碳布表面生成大量的含氧功能基团,利用电化学还原的手段将多孔碳布表面不稳定的含氧功能基团除去得到所需电极;

所述的用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料的制备方法,具体步骤为:

(1)将十六烷基三甲基溴化铵和六水合氯化铁FeCl3·6H2O加入去离子水中,充分搅拌得到混合溶液,后利用1M NaOH溶液将上述溶液的pH调节至11;

2

(2)将3×3cm的碳布置于步骤(1)所得的溶液中进行水热反应;

(3)将步骤(2)得到的包覆FeOOH的碳布材料在氮气氛围下进行在1100℃下退火2h,冷却至室温后用3M HCl溶液多次清洗;

(4)将浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾混合后充分搅拌,得到混合溶液;(5)将步骤(3)所得碳布材料放入步骤(4)所得的混合溶液中,搅拌处理,后向溶液中加入去离子水和过氧化氢H2O2,最后用去离子水对所得电极进行冲洗;按体积比,混合溶液:去离子水:过氧化氢为30:100:1.5;

(6)利用电化学还原法对步骤(5)中所得电极进行还原处理以制备所需电极。

2.根据权利要求1所述的用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料,其特征在于,步骤(1)中,十六烷基三甲基溴化铵:六水合氯化铁:去离子水为3mmol:5 mmol:30 mL。

3.根据权利要求2所述的用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料,o

其特征在于,步骤(2)中水热反应温度为120‑180  C,反应时间为20 h。

4.根据权利要求3所述的用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料,其特征在于,步骤(4)中按固液比,浓硝酸:浓硫酸:高锰酸钾为10‑15mL:15‑20mL:3g。

5.根据权利要求4所述的用于超级电容器电极的含氧功能基团修饰的多孔碳布材料,其特征在于,步骤(6)中使用三电极体系对所得电极进行电化学还原处理,电位窗口为‑1‑‑1

0.9V,扫速为50mV s ,扫描30个循环。