一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115223799A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210946663.7(22)申请日2022.08.09(71)申请人绵阳职业技术学院地址621000四川省绵阳市游仙区仙人路一段32号(72)发明人韩文静王朝阳袁磊王启强杨娟徐黎黎(74)专利代理机构绵阳远卓弘睿知识产权代理事务所(普通合伙)51371专利代理师蒋海燕(51)Int.Cl.H01G11/22(2013.01)H01G11/24(2013.01)H01G11/32(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书8页附图8页(54)发明名称一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，包括：将ZIF‑67/碳气凝胶和和Te粉分别放置在两个独立的石英瓷舟中，然后将两个瓷舟并排放在高温管式炉中，Te粉在管式炉上游，在氢氩混合气气氛中升温，保温，自然冷却后得到氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料。该复合材料展示了更优异的电化学性能。利用高导电性氮掺杂的石墨碳和大比表面积的碳气凝胶微球与多孔的CoTe2纳米颗粒之间的协同效应，该复合材料实现了高比电容和较好的循环稳定性。CN115223799ACN115223799A权利要求书1/1页1.一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将ZIF‑67/碳气凝胶和Te粉分别放置在两个独立的石英瓷舟中，然后将两个瓷舟并排放在高温管式炉中，Te粉在管式炉上游，在氢氩混合气气氛中升温，保温，自然冷却后得到氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料。2.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述ZIF‑67/碳气凝胶和Te粉的质量比为1:2～4。3.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，氢氩混合气氛中Ar的体积分数为90％，H2的体积分数为10％；升温的速度为1～3℃/min，升温至400～500℃，保温5～7小时。4.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述ZIF‑67/碳气凝胶的制备方法为：在甲醇中分散碳气凝胶，然后加入Co(NO3)2·6H2O，得到混合溶液，将2‑甲基咪唑甲醇溶液加入混合溶液中，室温下静止反应，产物经过过滤、洗涤后真空干燥，得到ZIF‑67/碳气凝胶。5.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳气凝胶与甲醇的质量体积比为3mg:3～5mL；所述碳气凝胶与Co(NO3)2·6H2O的质量比为1:15～25；所述2‑甲基咪唑甲醇溶液的配制方法为：每100mL甲醇中加入2‑甲基咪唑20mmol；所述Co(NO3)2·6H2O与2‑甲基咪唑甲醇溶液中的2‑甲基咪唑的摩尔比为1:3～5。6.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述室温下静止反应的时间为24h，真空干燥的温度为50～70℃，时间为12h。7.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳气凝胶为间苯二酚‑甲醛气凝胶在管式炉碳化得到。8.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化的过程为：在管式炉中1050℃氩气气氛下退火5h。9.一种如权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料在电极材料中的应用，其特征在于，将氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料与乙炔黑和聚偏氟乙烯按8:1:1的质量比混合，加入N‑甲基吡咯烷酮作溶剂，研磨一定时间制备出均匀的浆料，然后将浆液涂在1cm×1cm的泡沫镍片上，在80℃的真空烘箱中干燥12h后得到电极材料。10.如权利要求9所述的制备方法制备的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料在电极材料中的应用，其特征在于，在三电极体系中，对电极为2cm×2cm的铂片，参比电极为Hg/HgO电极，制备的电极材料为工作电极，在室温下1MKOH水溶液中使用CHI660E电化学工作站对电极材料进行电化学性能测试；在两电极体系中，以制备的电极材料为正极，活性炭为负极制备成非对称超级电容器进行性能测试。2CN115223799A说明书1/8页一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法及应用技术领域[0001]本发明涉及电极复合材料技术领域，具体涉及一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法及应用。背景技术[0002]电化学电容器，也叫做超级电容器(SC)，是一种众所周知的能量存储系统，具有高功率密度，