[发明专利]高比电容的核-壳结构二氧化锰@导电聚合物电极材料及其制法

权利要求书

1.一种核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料，其特征是：它以二氧化锰纳米材料为核，以导电聚合物为壳，是一种具有核-壳结构的复合纳米材料，所述的二氧化锰纳米材料是纳米球、纳米棒、纳米线或纳米管；作为壳的导电聚合物是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚(3,4-乙撑二氧噻吩) ，所述的复合材料中二氧化锰的质量分数为5-95%，导电高聚合物和掺杂组分的质量分数为95-5%。

2.根据权利要求1所述的核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料，其特征是：所述的二氧化锰纳米材料是以由高锰酸钾或者由高锰酸钾、过硫酸钾或过硫酸铵与硫酸锰或其他的二价锰盐通过水热法制得；所述的导电聚合物是以二氧化锰和氢离子为氧化剂，酸根为掺杂剂在二氧化锰纳米材料表面原位聚合制得，掺杂剂是氯离子、硫酸根、苯甲酸根、萘二磺酸根或醋酸根。

3.一种制备权利要求1所述的核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：它包括下列步骤：

步骤1. 将0.307-0.5g高锰酸钾、0.65-2ml浓盐酸溶解在35-70ml蒸馏水中，在50-80ml的水热釜中于140-180℃下反应12 h，由此得到二氧化锰纳米材料；

步骤2. 取50-150mg步骤1制得的二氧化锰纳米材料分散到30-80ml 0.001-1M 硫酸溶液中，在室温下缓慢的搅拌；

步骤3. 将50-100μL吡咯单体分散到20-60ml 0.001-1M 硫酸溶液中，在室温下搅拌30mins；

步骤4. 将步骤3中的吡咯溶液迅速加入步骤2中的二氧化锰纳米材料分散液，在室温下反应180mins，即得到核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料。

4.根据权利要求3所述的制备核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：在步骤1中, 所述的盐酸替换成硫酸或硝酸中的一种或所述的多种酸的混合物；在步骤2中，所述的硫酸替换成盐酸、苯甲酸、萘二磺酸或醋酸中的一种或多种酸的混合物；在步骤3中，所述的吡咯替换成3,4-乙撑二氧噻吩、苯胺或噻吩。

5.一种制备权利要求1所述的核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：它包括下列步骤：

步骤1. 将0.1-0.5g硫酸锰、0.07-0.32g高锰酸钾溶解在20-60 ml蒸馏水中，在50-80ml的水热釜中于140-200℃下反应12 h，由此得到二氧化锰纳米材料；

步骤2. 取50-150mg步骤1制得的二氧化锰纳米材料分散到30-80ml 0.001-1M 盐酸溶液中，在室温下缓慢的搅拌；

步骤3. 将50-100μL吡咯单体分散到30-80ml 二氯甲烷溶液中，在室温下搅拌30mins后静置；

步骤4. 将步骤2中的二氧化锰分散液缓慢地加入到步骤3中的吡咯溶液中，在室温下静置48h，即得到核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料。

6.根据权利要求5所述的制备核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：在步骤1中, 所述的硫酸锰替换成硝酸锰、氯化锰或乙酸锰中的一种或几种，所述的高锰酸钾替换成过硫酸钾或过硫酸铵。

7.根据权利要求5所述的制备核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：在步骤2中，所述的盐酸替换成硫酸、苯甲酸、萘二磺酸、醋酸中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的制备核-壳结构二氧化锰导电聚合物复合电极材料的方法，其特征是：在步骤3中，所述的吡咯替换成3,4-乙撑二氧噻吩、苯胺或噻吩，所述的二氯甲烷替换成三氯甲烷、二氯乙烷或三氯乙烷。