[发明专利]一种Sr-Bi-O/C复合材料、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种Sr-Bi-O/C复合材料，其特征在于，所述复合材料是将平均粒径为50-200nm的球形Sr-Bi-O材料分散于由碳纳米管或石墨烯形成的絮网状结构中，所述Sr-Bi-O/C复合材料中碳纳米管或石墨烯与Sr-Bi-O材料的重量比为1:4～8。

2.根据权利要求1所述的Sr-Bi-O/C复合材料，其特征在于，所述Sr-Bi-O材料包括以下方法制备：

(1)将Bi源溶解于去离子水中，然后依次加入Sr源和柠檬酸，并充分搅拌均匀，浸渍8-12h，所述Bi源中Bi元素和Sr源中Sr元素的摩尔比为2-5：1，加入的柠檬酸与Sr源的重量比为0.8-1.5:1；

(2)将浸渍后的混合溶液置于50-90℃恒温水浴锅中，并滴入聚乙二醇600，充分搅拌直至形成溶胶即停止滴加，继续在该恒温水浴锅中搅拌脱水形成凝胶，凝胶形成后停止搅拌，并继续脱水形成原粉；

(3)将制得的原粉在600-1000℃空气气氛煅烧6-12h，冷却至室温，研磨3-5h后所得黄色粉末即为纳米材料Sr-Bi-O。

3.根据权利要求2所述的Sr-Bi-O/C复合材料，其特征在于，所述Sr源选自硝酸锶，所述Bi源选自硝酸铋或氧化铋。

4.根据权利要求1所述的Sr-Bi-O/C复合材料，其特征在于，所述碳纳米管或石墨烯包括以下方法制备：

(1)采用多壁碳纳米管或石墨烯为原料，并将其溶解于去离子水中，所述多壁碳纳米管的外径小于8nm，且长度为0.5-2μm；

(2)将溶解后的多壁碳纳米管或石墨烯先经超声处理1-3h，然后高速离心分离处理，留取上清液；

(3)将上清液置于60-95℃恒温水浴中真空干燥12-24h，得到预处理的碳纳米管或石墨烯粉末。

5.根据权利要求4所述的Sr-Bi-O/C复合材料，其特征在于，步骤(2)所述的离心分离的转速为5000-10000rpm，离心处理的时间为10-15min。

6.根据权利要求1～5任一项所述的Sr-Bi-O/C复合材料的制备方法，包括以下步骤：将预处理的碳纳米管粉末或石墨烯粉末溶于去离子水中，配制成浓度为0.2-0.6g/L的碳纳米管溶液或石墨烯溶液；按比例将Sr-Bi-O材料加入到上述溶液中进行水浴反应，得到Sr-Bi-O/C溶液；将Sr-Bi-O/C溶液超声1-2h后移入到压力为6MPa的高压釜中，并于120-200℃下加热2-3h；自然冷却至室温后离心分离，充分干燥后制得Sr-Bi-O/C复合材料。

7.根据权利要求6所述的Sr-Bi-O/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述Sr-Bi-O/C溶液在高压釜中的加热温度为150℃。

8.根据权利要求1-5任一项所述的Sr-Bi-O/C复合材料于电极中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述的Sr-Bi-O/C复合材料应用于超级电容器电极中。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述超级电容电极包括泡沫镍、导电聚合物和粘合在泡沫镍上的Sr-Bi-O/C复合材料，所述导电聚合物为聚苯胺，所述粘合剂为聚四氟乙烯。