利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022106321833
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将带羧酸基团的聚苯乙烯微球分散在溶剂中,得到PS分散液,向PS分散液中加入金属盐和咪唑类化合物,制备PS/ZIF;聚苯乙烯微球、金属盐及咪唑类化合物质量比为1:(4~

8):(4~8);

(2)将PS/ZIF碳化,得到M@C‑N材料;

(3)M@C‑N材料、石墨烯和含硫化合物进行溶剂热反应,得到石墨烯@MSO4/C‑N材料;其中M@C‑N材料、石墨烯和含硫化合物的质量比为1:(0.25~0.5):(0.5~2);

(4)将石墨烯@MSO4/C‑N材料浸泡在碱性溶液中,得到石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中带羧酸基团的聚苯乙烯微球是苯乙烯、丙烯酸和引发剂在水中进行乳液聚合制得的;苯乙烯、丙烯酸及引发剂质量比为6:(0.1~1):(0.01~0.2)。

3.根据权利要求2所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵;乳液聚合的温度为60~80℃,聚合时间为3~

10h。

4.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶剂为乙醇和水的混合物,聚苯乙烯微球、乙醇和水之间的质量体积比为1g:(8~12)mL:(180~220)mL。

5.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属盐为硝酸钴和硝酸锌中的一种或两种;咪唑类化合物为2‑甲基咪唑、2‑乙基咪唑或苯并咪唑。

6.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述碳化是在500~900℃保温1~4h。

7.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,含硫化合物为硫代乙酰胺;溶剂热反应是在170~190℃保温22~26h。

8.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,M@C‑N材料和含硫化合物加入到石墨烯溶液中进行溶剂热反应,所述石墨烯溶液的浓度为1.5~3mg/mL,石墨烯溶液的溶剂为无水乙醇或无水乙醇和水的混合物。

9.根据权利要求1所述的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,石墨烯@MSO4/C‑N材料浸泡在浓度为1~6M的碱性溶液中,浸泡时间为1~

2天。

10.如权利要求1‑9任意一项所述制备方法制得的石墨烯@M(OH)2/C‑N超级电容器复合材料。