[发明专利]一种氮掺杂碳纳米纤维电极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201810212785.7 | 申请日： | 2018-03-15 |
| 公开（公告）号： | CN108486690A | 公开（公告）日： | 2018-09-04 |
| 发明（设计）人： | 韩生;常伟;薛原;周嘉伟;蔺华林;卢德力;邱丰;颜松;林静静;王嘉炜 | 申请（专利权）人： | 上海应用技术大学 |
| 主分类号： | D01F9/22 | 分类号： | D01F9/22;D01F11/14;H01G11/24;H01G11/36;H01G11/40 |
| 代理公司： | 上海精晟知识产权代理有限公司 31253 | 代理人： | 杨军 |
| 地址： | 200235 上海*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 碳纳米纤维 电极材料 聚丙烯腈 氮掺杂 纳米纤维 材料制备技术 聚丙烯腈溶液 超级电容器 混合溶液中 浸入 苯胺单体 材料制备 过硫酸铵 静电纺丝 能源材料 能源存储 比电容 结晶度 前驱体 循环性 煅烧 洗涤 溶解 | ||
1.一种氮掺杂碳纳米纤维电极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将0.5-1g聚丙烯腈加入到10-15mlDMF中，20-80℃的温度下搅拌12-24h，得到均匀的聚丙烯腈溶液；
(2)将步骤(1)中得到的聚丙烯腈溶液拉入皮下注射器中，在注射器尖端施加正电压，通过静电纺丝得到聚丙烯腈纳米纤维；
(3)将0.2-1g的过硫酸铵加入到8-15ml的0.5-1.5mmol/l的酸溶液中后，浸入步骤(2)得到的聚丙烯腈纳米纤维，再向溶液中加入0.1-0.6g的苯胺单体，在0-10℃的温度下静置，将获得的产物用蒸馏水和无水乙醇洗涤数次，然后干燥得到前驱体；
(4)将步骤(3)中所得前驱体以5-8℃/min的升温速度升至600-900℃，在惰性气氛下煅烧1-2h，之后冷却至室温，即得到氮掺杂碳纳米纤维材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，静电纺丝过程中，皮下注射器的尖端和收集器之间的距离为10-20cm，在注射器尖端施加的正电压为5-15kV。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，收集器为铝箔、锡箔、银箔或铜箔中任一种。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酸溶液为盐酸、硫酸或硝酸中任一种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，过硫酸铵的质量为0.4-0.8g。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，低温静置时间为12-36h。
7.一种根据权利要求1-6之一所述的制备方法得到的氮掺杂碳纳米纤维电极材料，其特征在于，其呈三维纳米级的纤维状结构，纤维状氮掺杂碳纳米的纤维直径在70-600nm之间。
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