[发明专利]用于超级电容器的二氧化锰复合材料电极的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于超级电容器的二氧化锰复合材料电极的制备方法是利用一步水热法在泡沫镍上直接沉积δ型二氧化锰，之后再利用电沉积技术将改性层石墨烯量子点、碳量子点或者PbO2沉积在二氧化锰的表面制得复合材料电极，所制备的电极具有良好的电化学性能，且操作简单、条件易控制。

主权项

1.一种用于超级电容器的二氧化锰复合材料电极的制备方法，所述制备方法是按下列步骤进行的：（1）选用泡沫镍片进行预处理在常温下采用含有10 %体积比的四氯化碳的丙酮溶液超声10‑20 min，去除表面油污，然后用3~6 mol/L的无机酸洗液超声5~10 min，酸洗结束时间的判定是根据泡沫镍表面开始有气泡产生，以使泡沫镍基体表面的氧化镍完全去除；超声后以去离子水冲洗，然后无水乙醇和去离子水分别超声清洗5~10 min，重复两次，确保表面的氧化层和酸洗液完全清除干净，保存在无水乙醇中；（2）配制高锰酸钾和添加剂混合液，磁力搅拌1小时后超声30 min，并将预处理的泡沫镍片倾斜置于反应釜中；（3）将步骤（2）的混合液加入放有经过步骤（1）预处理过的泡沫镍片的反应釜中，在温度为120~180 oC下反应3~24 h，随后冷却至室温，取出泡沫镍片用去离子水冲洗，后在50 mL去离子水中超声10 min，重复清洗三次，在60~80 oC下真空干燥3 h，然后在180‑220 oC下热退火3‑5 h，即制得镍基纳米δ型二氧化锰材料；（4）以制得镍基纳米δ型二氧化锰材料为阳极，以铂丝电极为阴极，利用电沉积法，以改性分子溶液为电解液，并添加导电剂，沉积电位为0.5~1.2 V，沉积时间5~30 min，然后用大量去离子水冲洗，60 oC干燥12小时，即制得改性层/二氧化锰/Ni基复合材料电极；（5）将制得改性层/二氧化锰/Ni基复合材料电极组装成超级电容器，在三电极测试体系或者两电极测试体系中测试其比电容；所述高锰酸钾和添加剂混合液是0.05 mol/L‑0.1 mol/L的高锰酸钾、添加酸性添加剂硼酸调节pH范围5.1‑6.8，或者碱性添加剂NaOH调节pH范围为7.2‑8.8，溶剂为去离子水，搅拌1 h，然后超声30 min混合均匀，向反应釜中添加混合液的量50 mL；所述改性分子是碳量子点、石墨烯量子点、PbO2中的一种或者以不同比例混合的两种。