[发明专利]一种复合电极材料

权利要求书

1.一种复合电极材料，其特征在于， 所述的电极材料的制备方法为：

（1）不锈钢片的表面处理：去除不锈钢片表面的钝化膜；

（2）气相沉积法制备碳纳米管和石墨烯：

将步骤（1）处理后的不锈钢片置于石英管内，然后将石英管置于管式炉内，保护气体氛围下炉内加热至600～800℃，然后以10～80ml/min的流速向管式炉内通入还原性气体，保温且还原性气体还原1～5h；调节管式炉内的温度为600～1000℃，然后以10～100ml/min的流速向管式炉内通入碳源气体，保温且通入碳源气体的时间为2～20h，随后在保护气体氛围下冷却至室温，得到包覆有黑色纳米碳层的不锈钢片——复合电极材料，所述的黑色纳米碳层为碳纳米管/石墨烯的复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种复合电极材料，其特征在于，所述的步骤（1）不锈钢片的表面处理步骤为：将剪裁好的不锈钢片置于管式炉内，保护气体氛围下炉内加热至400～800℃，然后保护气体作为载体以20～100ml/min的流速将水蒸汽鼓泡带入管式炉内，带入水蒸汽的时间为0.5～1h，随后在保护气体氛围下冷却至室温。

3.根据权利要求2所述的一种复合电极材料，其特征在于，所述的制备方法还包括：

（3）碳纳米管/石墨烯/金属/金属氧化物复合电极材料的制备：将Ni(OH)₂或Co(OH)₂均匀铺覆于不锈钢片上的碳纳米管/石墨烯的复合材料表面，压实，得到表面覆着有混合物的不锈钢片，碳纳米管/石墨烯复合材料与Ni(OH)₂或Co(OH)₂的质量比为10：1～100：1；将带有混合物的不锈钢片置于高压釜中，加入去离子水，混合物与去离子水的质量比为10：1～100：1，釜内加热至80～120℃，保温5～40h，然后冷却、过滤，得到带有水热合成物的不锈钢片；然后将带有水热合成物的不锈钢片置于石英管内，再将石英管置于管式炉内，保护气体氛围下炉内加热至600～800℃，然后以10～50ml/min的流速切换通入还原性气体，保温且还原性气体还原3～10h，然后在保护气体氛围下冷却至室温，得到包覆有碳纳米管/石墨烯/Ni/NiO或碳纳米管/石墨烯/Co/CoO的不锈钢片——复合电极材料。

4.根据权利要求3所述的一种复合电极材料，其特征在于，在完成步骤（2）后进行了a.覆着在不锈钢片表面的碳纳米管/石墨烯的复合材料表面改性的步骤，随后进行了步骤（3）；所述的a.碳纳米管/石墨烯的复合材料表面改性的步骤为：将步骤（2）得到的包覆有黑色纳米碳层的不锈钢片置于石英管内，然后将石英管置于管式炉内，保护气体氛围下炉内加热至400～600℃，脉冲导入空气进行脉冲燃烧，空气每次注入量为10～80μL，注入次数为10～50次，脉冲注入及燃烧时间为10～60min，随后保护气体氛围下冷却至室温。

5.根据权利要求3所述的一种复合电极材料，其特征在于，在完成步骤（2）后进行了a.覆着在不锈钢片表面的碳纳米管/石墨烯的复合材料表面改性的步骤，随后进行了步骤（3）；所述的a.碳纳米管/石墨烯复合材料表面改性步骤为：将粉末状填充物均匀铺覆于不锈钢片上的黑色纳米碳层，压实，保护气体氛围下且在600～800℃环境下保持2～10h，随后在保护气体氛围下冷却至室温；然后，表面覆着黑色纳米碳层与粉末状填充物的混合物的不锈钢片于酸溶液中浸泡后，蒸馏水冲洗、烘干；黑色纳米碳层与粉末状填充物的质量比为1:10～5:10，所述的粉末状填充物为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钾、醋酸钠粉末的任意一种，所述的酸溶液为硝酸、盐酸、醋酸的任意一种。