[发明专利]空心CoMn2O4-RGO柔性超电材料的制备方法

说明书

本发明涉及超级电容器技术领域，特指一种以Mn(NO₃)₂·4H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O，甘油,异丙醇和氧化石墨烯为原料来制备空心CoMn₂O₄‑RGO柔性超电材料，是一种制备工艺简单，成本低廉的方法。本发明采用中空核壳结构的CoMn₂O₄和GO材料，通过真空抽滤法首次制备了CoMn₂O₄‑RGO三明治结构复合材料，一方面中空核壳结构的CoMn₂O₄具有较大的比表面积，且空心结构更利于电解液体的渗进及转移，另一方面CoMn₂O₄球形结构也可以支撑开层层石墨烯之间的间距，为电解液体的流通提供了通道并可以加速电解质在材料内部的流动。这种结构的构筑可以有效的提高材料的电化学性能。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，特指一种以Mn(NO₃)₂·4H₂O、 Co(NO₃)₂·6H₂O，甘油,异丙醇和氧化石墨烯为原料来制备空心CoMn₂O₄-RGO 柔性超电材料，是一种制备工艺简单，成本低廉的方法。

背景技术

随着科技的发展，人们对便携电子产品提出了更高的要求，特别是随着柔性智能手机的推出，可弯曲的薄膜电极材料也越来越受到人们的关注。石墨烯是碳原子以sp²杂化轨道组成的六边形网格平面薄膜，单层片状只有一个碳原子厚度的二维材料。因此，它具有优异的导电性能以及力学性能，是非常有潜力的柔性电极材料。但是石墨稀片层中间由于范德华力的存在，在制备过程中以及电化学反应过程中容易发生致密堆积，不利于电解液的传输，造成电化学性能快速衰减。解决石墨烯片层堆积问题的途径之一就是在石墨稀片层中间添加一些活性物质，这样不仅可以有效阻碍石墨烯片单片之间的团聚，还可以提高整体的容量。 CoMn₂O₄作为一种多元过过渡金属氧化物，以其稳定的结构，较高的理论容量，环境友好等特点受到了大量关注。至今为止，不同形貌的CoMn₂O₄已经被制备出来，例如纳米片，微米球，纳米线等等。而在这些结构中，空心球结构由于其中空的内部，低密度，较大的比表面积以及较好的渗透性可以明显的提高 CoMn₂O₄的电化学性能。

本发明采用真空抽滤法成功制备了空心CoMn₂O₄-RGO薄膜柔性材料，所制备的CoMn₂O₄-RGO材料在环境、能源等领域有良好应用前景。

发明内容

本发明目的是提供一种真空抽滤法制备空心CoMn₂O₄-RGO柔性材料。

本发明通过以下步骤实现：

(1)将Mn(NO₃)₂·4H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O混合于异丙醇中，并加入一定量的甘油，在180℃条件加热一定的时间。之后冷却至室温，用乙醇洗涤6遍后干燥，得到Co-Mn前驱体。随后将Co-Mn前驱体置于马弗炉中400℃煅烧一定的时间，获得CoMn₂O₄空心球。