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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112086294A(43)申请公布日2020.12.15(21)申请号202010977957.7(22)申请日2020.09.17(71)申请人方金丹地址100023北京市朝阳区垡头西里三区77号(72)发明人方金丹(51)Int.Cl.H01G11/30(2013.01)H01G11/24(2013.01)H01G11/86(2013.01)C01B32/914(2017.01)C01B21/06(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种超级电容器用泡沫金属/MXene/NFC电极材料及其制备方法(57)摘要本发明属于储能材料技术领域,具体涉及一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法。首先将氟化钾、氢氟酸和盐酸的混合溶液刻蚀MAX,制备得到MXene粉末,再将MXene粉末与纳米纤维素(NFC)于去离子水中搅拌混合、超声、高速离心,得到NFC/MXene分散液,将其在惰性气体氛围下,通过喷雾干燥的防止喷涂到泡沫金属基材上,置于管式炉中煅烧,经冷却后即可获得一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料。本发明选用天然可再生原料NFC,其可降解无污染绿色环保,通过NFC分散可获得单层的MXene,有限避免了MXene易团聚的问题,采用喷雾干燥的方法将NFC/MXene分散液喷涂在泡沫金属表面,制备出的电极材料具有高电导率、高比容量和优越循环稳定性。CN112086294ACN112086294A权利要求书1/1页1.一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:步骤一、将氟化钾和氢氟酸的混合溶液加入0.1mol/L的盐酸中搅拌均匀,再缓慢加入前驱体MAX,50℃搅拌24小时后清洗烘干获得MXene粉末。步骤二、将MXene粉末与纳米纤维素(NFC)按照一定比例加入1L的去离子水中搅拌混合均匀,得到悬浮液,将悬浮液超声处理,再将悬浮液置于高速离心机离心,并保留上清液作为最终的NFC/MXene分散液。步骤三、将步骤二中所得的NFC/MXene分散液在惰性气体氛围下,将所得的分散液喷雾干燥的方法喷涂到泡沫金属基材上,置于管式炉中煅烧,经冷却后即可获得一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料。2.根据权利要求1所述的一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述步骤一中氟化钾和氢氟酸的摩尔比为1:1,氟化钾和氢氟酸与前驱体MAX的的质量比为1:1。3.根据权利要求1所述的一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述步骤一中MAX相材料的分子式表示为Mn+1AXn,M选自IIIB、IVB、VB、VIB族元素中的任意一种或者两种以上的组合,A为Cu、Ag、Co和Ni中的任意一种或者两种以上的组合,X为C元素和/或N元素,n为1、2、3或4。4.根据权利要求1所述的一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述步骤二中MXene粉末与纳米纤维素的质量比为5~9:1;超声的功率为50~80%,超声时间为10~15h;高速离心机的转速为5000~8000r/min,离心时间为20~40min。5.根据权利要求1所述的一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述步骤三中泡沫金属按照如下方法处理:将泡沫金属浸在乙醇溶液中超声30min,然后放入10mol.L-1的HCl溶液中,反应20min,除去泡沫镍表面的氧化物,最后用去离子水反复清洗数次,在60℃真空干燥箱中干燥24h备用。6.根据权利要求1所述的一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法,其特征在于:所述步骤三中进料浓度20%、进风温度150-180℃、雾化器转速250r/s-350r/s;惰性气体为氮气、氩气、氦气等中的一种或几种,管式炉的预设温度为500-1200℃;泡沫金属包括泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁等中的至少一种。2CN112086294A说明书1/4页一种超级电容器用泡沫金属/MXene/NFC电极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于储能材料技术领域,具体涉及一种超级电容器用泡沫金属/Mxene/NFC电极材料及其制备方法。背景技术[0002]新世纪以来,随着人类科技和工业的飞速发展,能源危机日益严重,目前,世界能源结构以化石能源为主。解决能源危机主要有以下两种途径,一是对可再生能源进行更深入的开发利用,二是要提高现有能源的利用