[发明专利]一种含铁复合氧化物电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含铁复合氧化物电极，其特征在于：所述复合氧化物电极包括集流体和直接附着于集流体上的铁和钒的复合氧化物层，且电极中不含粘结剂，所述铁和钒的复合氧化物层中钒以正五价存在、铁以正三价存在，且铁、钒、氧以三元化合物的形式存在；所述含铁复合氧化物中钒和铁元素以Fe_xV_yO_z的形式存在，且3x+5y=2z，其中V与O组成阴离子，Fe以阳离子的形式存在，且钒与铁元素的摩尔比大于1：1而小于或等于3:1；

所述含铁复合氧化物电极通过下述步骤制备：

步骤一

按设定的铁、钒的摩尔比，配制含有铁、钒的水溶液，含有铁、钒的水溶液中，钒以正四价和/或正五价存在、铁以正三价存在，且pH值为1~2，铁元素的浓度为0.01~0.3 mol/L，V元素的浓度为0.01~1 mol/L，钒和铁的摩尔比为大于1而小于或等于3；

步骤二

将集流体放入步骤一所得含有铁、钒的水溶液中，进行水热处理；得到包覆有铁和钒复合氧化物的集流体；水热处理的温度为70~150 ℃，处理时间为12~24小时；

步骤三

将步骤二所得包覆有铁和钒复合氧化物的集流体置于含氧气氛中，进行热处理，得到金属复合氧化物电极；热处理的温度为300~400 ℃，处理时间为2~8小时。

2.根据权利要求1所述的一种含铁复合氧化物电极，其特征在于：步骤一中，以水溶性铁盐和水溶性钒盐制备含有铁、钒的水溶液。

3.根据权利要求1所述的一种含铁复合氧化物电极的应用，其特征在于：包括将其用做电化学超级电容器的负极。

4.根据权利要求3所述的一种含铁复合氧化物电极的应用，其特征在于：将其用做电化学超级电容器的负极时，其活性物质层中的钒和铁都参加电化学反应。