一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法.pdf

(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CN110544588A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201910776601.4H01G11/86(2013.01)(22)申请日2019.08.22C23C26/00(2006.01)C23C28/04(2006.01)(71)申请人上海第二工业大学B82Y30/00(2011.01)地址201209上海市浦东新区金海路2360B82Y40/00(2011.01)号(72)发明人李靖石俊峰何陈黎阳谢华清(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人王洁平(51)Int.Cl.H01G11/24(2013.01)H01G11/30(2013.01)H01G11/36(2013.01)H01G11/46(2013.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法。该制备方法的步骤如下：（1）制备氧化石墨烯悬浮液；（2）向氧化石墨烯悬浮液中加入含氮物质搅拌均匀，采用水热反应在集流体基底上制备功能化石墨烯；（3）将等物质量的钴盐和钼酸盐溶解在去离子水中；（4）将溶液（3）混合均匀后转移到反应釜中，采用水热法在相应的集流体基底上生长钼酸钴；（5）将得到的样品清洗、干燥，然后在管式炉中进行煅烧，即得钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料。本发明方法简单易行、绿色环保、成本低廉、产率高；制得的钼酸钴纳米片材料可以广泛应用在超级电容器、锂离子电池、传感器、电子器件、燃料电池、电催化等领域。CN110544588ACN110544588A权利要求书1/1页1.一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）利用化学氧化法制备氧化石墨，通过超声波处理将氧化石墨分散在去离子水中获得氧化石墨烯分散液；（2）向氧化石墨烯分散液中加入含氮物质，在室温下搅拌混合均匀，然后静置倒出上层氧化石墨烯悬浮液；（3）将上述氧化石墨烯悬浮液倒入水热反应釜中，并向其中放入清洗干净的集流体基底，设置水热反应温度为120℃~150℃，反应时间8~10小时，反应结束后，用去离子水清洗样品，再干燥即在基底上得到功能化石墨烯；（4）将等物质的量的钴盐和钼酸盐溶解在50mL去离子水中；（5）将步骤（4）得到的混合溶液搅拌1~2小时，使其混合均匀后，转移至水热反应釜中，并向其中放入生长有功能化石墨烯的集流体基底，设置水热反应温度为150℃~180℃，反应时间6~10小时，反应结束后，用去离子水清洗样品，再干燥；（6）将步骤（5）得到的样品放入管式炉中，在340~360℃的温度下煅烧2~4小时，得到钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，氧化石墨烯分散液的浓度为0.1~5mg/mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，含氮物质选自苯胺、吡咯、乙二胺、六亚甲基四胺或氨水中的任意一种，每升氧化石墨烯分散液中，含氮物质的加入量为0.004~0.5mol。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，集流体基底为泡沫镍、碳纤维布或碳纸中的任意一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴、六水合硫酸钴或乙酸钴中的任意一种，物质的量为1~5mmol。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，钼酸盐是二水合钼酸钠或钼酸铵中的任意一种，物质的量为1~5mmol。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（5）中，干燥温度为75~85℃，干燥时间为6~8小时。8.一种根据权利要求1~7之一所述的制备方法制得的钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料，其特征在于，其包括集流体、氮功能化石墨烯和钼酸钴纳米片；氮功能化石墨烯直接生长在集流体上，钼酸钴纳米片材料生长在氮功能化石墨烯表面。2CN110544588A说明书1/5页一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及新型能源材料制备技术领域，特别涉及一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法。背景技术[0002]随着科学技术的进步和人们日益增长的能源需求，人们迫切的需要一种绿色、高效的储能设备来满足人们对于不同使用目的的需求。超级电容器，又称之为电化学电容器，是一种介于电池(拥有高的能量密度)和传统电容器(拥有高的输出功率)之间的一种能够快速充放电进行能量储存的器件。超级电容器在国防、航空航天、便携通讯设备等领域有着广泛的应用前景。电极材料是决定超级电容器电化学性能的关