[发明专利]一种PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料、其制备方法及其应用在审

专利信息
申请号: 201810559076.6 申请日: 2018-06-01
公开(公告)号: CN108922788A 公开(公告)日: 2018-11-30
发明(设计)人: 张校刚;董升阳;吴朗源;窦辉 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: H01G11/06 分类号: H01G11/06;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/48;H01G11/86
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 曹翠珍
地址: 210016*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 复合材料 制备 聚乙烯二氧噻吩 电容器 电化学电容器 正极 工作电压 规模生产 循环寿命 原位聚合 磷酸盐 比功率 比能量 钠离子 包覆 钒源 氟源 钠源 水热 摇椅 煅烧 应用
【权利要求书】:

1.一种PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料,其特征在于,导电聚合物PEDOT包覆在Na3(VOPO4)2F外层,整体为纳米立方盒子结构,分布均匀,边长为200~500nm。

2.权利要求1所述的PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

(1)、将草酸和V2O5分别加入水中,加热情况下持续搅拌至得到蓝色澄清溶液,再加入磷酸盐、Na2CO3和NaF,继续搅拌分散均匀;调节pH到7,180℃水热反应12~36h;所得固体过滤分离、水洗、干燥,然后煅烧得到纯相Na3(VOPO4)2F粉末;

(2)、将步骤(1)中所得的粉末分散到含有3,4-乙烯二氧噻吩的盐酸溶液中,加入过硫酸铵,搅拌10h,离心,真空干燥,即可得到PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料。

3.权利要求2所述的PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料的制备方法,其特征在于步骤(1)中:

草酸、V2O5、PO43-、Na2CO3和NaF的摩尔比为3:1:2:1:1;

所述的磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢二铵或磷酸二氢铵;

干燥为真空干燥,干燥温度为60~100℃,干燥时间为6~12h;

煅烧气氛为氮气或者氩气,煅烧温度为400~700℃,保温时间为3~12h,升温速率为1~3℃min-1

4.权利要求2所述的PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料的制备方法,其特征在于步骤(2)中:EDOT的质量为Na3(VOPO4)2F质量的10%~50%,过硫酸铵的质量为EDOT质量的1~5倍,盐酸溶液的pH=1。

5.一种“摇椅”式钠离子电容器,其特征在于,电容器的正极材料为权利要求1所述的PEDOT@Na3(VOPO4)2F复合材料,负极材料为活性炭材料;正极利用钠离子的嵌入和脱出储能,负极利用钠离子的吸脱附储能;充电时钠离子从正极中脱出,同时钠离子吸附在负极;放电时与之相反。

6.权利要求5所述的“摇椅”式钠离子电容器,其特征在于所述“摇椅”式钠离子电容器的负极中活性物质的质量与正极中活性物质的质量比为1:1.5。

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