[发明专利]一种多孔氧化铈复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔氧化铈复合材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，配制模板剂水溶液；步骤2，分别配制硝酸铈铵水溶液和配制硝酸锰水溶液，然后将硝酸铈铵水溶液和硝酸锰水溶液混合，得到混合溶液A；步骤3，将步骤1制得的模板剂水溶液加入到步骤2制得的混合溶液中，搅拌1h‑5h，得到混合溶液B；步骤4，将步骤3得到的混合溶液B进行洗涤，然后放入烘箱中在30℃‑80℃温度下烘干，将干燥后的产物在氩气气氛下以1℃/min‑10℃/min的升温速率升温至500℃‑800℃下煅烧2h‑6h，得到多孔CeO₂/MnO/C复合材料。本发明以羧甲基纤维素钠为模板剂，采用模板法制备了多孔CeO₂/MnO/C复合材料，制备工艺简单、成本低、反应温度和反应时间易控制。

技术领域

本发明属于复合材料制备方法技术领域，涉及一种多孔氧化铈复合材料的制备方法。

背景技术

CeO₂具有良好的氧化还原特性，但导电性和结构稳定性差。当Ce⁴⁺还原为Ce³⁺时，总是会发生晶格膨胀。因此，单独使用CeO₂作为电极材料时性能不是很好。为了制备具有良好的电容性能，倍率性能，能量密度和循环稳定性的高性能超级电容器，将CeO₂与碳材料或其他金属氧化物结合。过渡金属氧化物MnO具有成本低，环境友好，理论比容量高等优点，是一种具有良好电化学性能的材料。而现有的实验方法都只是将CeO₂和MnO进行复合，并且制备出的氧化锰都是多价态的氧化锰，也并没有同时将CeO₂、MnO与C进行复合的制备方法，由于碳材料的导电性好，可以大大弥补CeO₂的缺陷。因此，本发明将CeO₂、MnO与C结合以制造高性能超级电容器电极材料。将复合材料制备成多孔形貌，则可以增加材料的比表面积，从而进一步提高材料的电化学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔氧化铈复合材料的制备方法，制成多孔形貌的复合材料，电化学性能良好。

本发明所采用的技术方案是，一种多孔氧化铈复合材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，配制模板剂水溶液；

步骤2，分别配制硝酸铈铵水溶液和配制硝酸锰水溶液，然后将硝酸铈铵水溶液和硝酸锰水溶液混合，得到混合溶液A；

步骤3，将步骤1制得的模板剂水溶液加入到步骤2制得的混合溶液中，搅拌1h-5h，得到混合溶液B；

步骤4，将步骤3得到的混合溶液B进行洗涤，然后放入烘箱中在30℃-80℃温度下烘干，将干燥后的产物在氩气气氛下以1℃/min-10℃/min的升温速率升温至500℃-800℃下煅烧2h-6h，得到多孔CeO₂/MnO/C复合材料。

本发明的特点还在于，

步骤1中的模板剂为自羧甲基纤维素钠，模板剂水溶液的浓度为1％-5％。

步骤2中硝酸铈铵水溶液的浓度为0.0005mol/L-0.0015mol/L。

步骤2中硝酸锰水溶液的浓度为0.0005mol/L-0.0015mol/L。

步骤2中的硝酸铈铵水溶液和硝酸锰水溶液混合体积比为1-3：1-3。

步骤3中模板剂水溶液和混合溶液A的混合体积比为1-3：1-3。

步骤4中的洗涤使用的洗涤液为去离子水。

本发明的有益效果是，本发明以羧甲基纤维素钠为模板剂，采用模板法制备了多孔CeO₂/MnO/C复合材料，制备工艺简单、成本低、反应温度和反应时间易控制，产品导电性和结构稳定性好。