[发明专利]一种用于超级电容器的MnO2/碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种用于超级电容器的MnO₂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将60-120g葡萄糖或蔗糖或果糖溶于900mL去离子水中，搅拌至澄清溶液后，转移至1000mL水热反应釜中；150-250℃、900r/min转速，水热1-10h，所得前驱体溶液经离心、水洗、醇洗各3次后，在50-80℃真空烘箱中干燥10-20h，制备出单分散碳球；

步骤二、取1-5g单分散碳球在100-1000mL、0.5M-5M浓NaOH溶液中加热处理，加热温度为50-90℃，加热时间为0.5-12h，然后将混合物溶液离心、水洗、醇洗各3次后，在50-80℃真空烘箱中干燥10-20h，所得固体再在真空或者惰性气氛中煅烧处理，煅烧温度为300-1000℃，煅烧时间为0.5-5h；

步骤三、以步骤二改性处理后的碳球为模板，置于100-1000mL，2.5-25g/L的KMnO₄水溶液中，室温搅拌陈化0.5-5h，得到沉淀，将沉淀离心，水洗、醇洗各3遍后，于50-80℃真空烘箱中干燥10～20h，得到CS@MnO₂包裹粉。

2.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的MnO₂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将60g蔗糖溶于900mL去离子水中，搅拌至澄清溶液后，转移至1000mL水热反应釜中，150℃、900r/min转速，水热6h，所得前驱体溶液经离心、水洗、醇洗各3次后，在60℃真空烘箱中干燥12h，制备出单分散碳球；

步骤二、取1g单分散碳球在500mL的0.5M的NaOH溶液中加热处理，加热温度为50℃，加热时间为12h，然后将混合物溶液离心、水洗、醇洗各3次后，在50℃真空烘箱中干燥12h，所得固体再在氩气气氛炉中煅烧处理，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为0.5h；

步骤三、以步骤二改性处理后的碳球为模板，置于200mL，5g/L的KMnO₄水溶液中，室温搅拌陈化5h，得到沉淀，将沉淀离心，水洗、醇洗各3遍后，于60℃真空烘箱中干燥12h，得到CS@MnO₂包裹粉。

3.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的MnO₂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将80g果糖溶于900mL去离子水中，搅拌至澄清溶液后，转移至1000mL水热反应釜中，170℃、900r/min转速，水热3h，所得前驱体溶液经离心、水洗、醇洗各3次后，在60℃真空烘箱中干燥12h，制备出单分散碳球；

步骤二、取1.5g单分散碳球在200mL的2M NaOH溶液中加热处理，加热温度为70℃，加热时间为8h，然后将混合物溶液离心、水洗、醇洗各3次后，在60℃真空烘箱中干燥15h，所得固体再在真空炉煅烧处理，煅烧温度为700℃，煅烧时间为2h；

步骤三、以步骤二改性处理后的碳球为模板，置于500mL，10g/L的KMnO₄水溶液中，室温搅拌陈化4h，得到沉淀，将沉淀离心，水洗、醇洗各3遍后，于60℃真空烘箱中干燥12h，得到CS@MnO₂包裹粉。

4.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的MnO₂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、100g葡萄糖溶于900mL去离子水中，搅拌至澄清溶液后，转移至1000mL水热反应釜中，200℃、900r/min转速，水热3h，所得前驱体溶液经离心、水洗、醇洗各3次后，在60℃真空烘箱中干燥12h，制备出C球；

步骤二、取3g干燥后的C球，于750mL、5M NaOH溶液中80℃加热搅拌6h，然后将混合物溶液离心、水洗、醇洗各3次后，在80℃真空烘箱中干燥12h；所得固体再在氩气气氛中煅烧处理，煅烧温度为800℃，煅烧时间为2h；

步骤三、以步骤二改性处理后的碳球为模板，置于800mL，15g/L的KMnO₄水溶液中，室温搅拌陈化1h，得到沉淀，将沉淀离心，水洗、醇洗各3遍后，于60℃真空烘箱中干燥12h，得到CS@MnO₂包裹粉。

5.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的MnO₂/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、120g葡萄糖溶于900mL去离子水中，搅拌至澄清溶液后，转移至1000mL水热反应釜中，220℃、900r/min转速，水热4h，所得前驱体溶液经离心、水洗、醇洗各3次后，在60℃真空烘箱中干燥12h，制备出C球；

步骤二、取5g干燥后的C球，于1000mL、3M NaOH溶液中90℃加热搅拌4h，然后将混合物溶液离心、水洗、醇洗各3次后，在80℃真空烘箱中干燥12h。所得固体再在氩气气氛中煅烧处理，煅烧温度为900℃，煅烧时间为1h；

步骤三、以步骤二改性处理后的碳球为模板，置于1000mL，2.5g/L的KMnO₄水溶液中，室温搅拌陈化5h，得到沉淀，将沉淀离心，水洗、醇洗各3遍后，于60℃真空烘箱中干燥12h，得到CS@MnO₂包裹粉。