[发明专利]一种二氧化锰—多孔碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二氧化锰—多孔碳复合材料，其特征在于，以多孔碳还原高锰酸钾得到二氧化锰纳米颗粒并在多孔碳表面均匀分布，二氧化锰为直径20—30nm球状纳米颗粒；按照下述步骤进行：

将多孔碳均匀分散在水中形成多孔碳的悬浮液，向悬浮液中加入KMnO₄和Na₂SO₄并在搅拌条件下散在利用多孔碳还原KMnO₄，并在多孔碳表面得到了一种均匀的MnO₂纳米颗粒，KMnO₄和碳元素的摩尔比为(1.5—2.5)：1；硫酸钠作为模板剂，对还原得到的二氧化锰进行形貌控制。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料，其特征在于，选择超声搅拌或者机械搅拌，速度为每分钟200—500转。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料，其特征在于，选择多孔碳在水中超声分散30-120分钟，形成悬浮液。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料，其特征在于，多孔碳的浓度为0.005-0.02g/ml，KMnO₄的浓度为0.1-0.5mol/L，Na₂SO₄的浓度为0.1-0.5mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料，其特征在于，反应温度为室温20—25摄氏度，在搅拌条件下反应1—24小时，优选10—20小时。

6.一种二氧化锰—多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，以多孔碳还原高锰酸钾得到二氧化锰纳米颗粒并在多孔碳表面均匀分布，二氧化锰为直径20—30nm球状纳米颗粒；按照下述步骤进行：

将多孔碳均匀分散在水中形成多孔碳的悬浮液，向悬浮液中加入KMnO₄和Na₂SO₄并在搅拌条件下散在利用多孔碳还原KMnO₄，并在多孔碳表面得到了一种均匀的MnO₂纳米颗粒，KMnO₄和碳元素的摩尔比为(1.5—2.5)：1；硫酸钠作为模板剂，对还原得到的二氧化锰进行形貌控制。

7.根据权利要求6所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，选择超声搅拌或者机械搅拌，速度为每分钟200—500转；选择多孔碳在水中超声分散30-120分钟，形成悬浮液。

8.根据权利要求6所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，多孔碳的浓度为0.005-0.02g/ml，KMnO₄的浓度为0.1-0.5mol/L，Na₂SO₄的浓度为0.1-0.5mol/L。

9.根据权利要求6所述的一种二氧化锰—多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，反应温度为室温20—25摄氏度，在搅拌条件下反应1—24小时，优选10—20小时。

10.如权利要求1—5之一所述的二氧化锰—多孔碳复合材料在制备超级电容器电极材料中的应用，其特征在于，在0.5Ag^-1的电流密度下，其容量可稳定在180—220F·g^-1。