[发明专利]一种具有超级电容性能的Ag-CuO-NrGO空气电极及制备方法

权利要求书

1.一种具有超级电容性能的Ag-CuO-NrGO空气电极的制备方法，其特征在于：所述电极包括泡沫镍支撑催化剂层和泡沫镍集流体，以及黏贴在两侧的防水透气层；所述泡沫镍支撑催化剂层的结构为催化剂层生长在泡沫镍集流极上，所述催化剂采用氧还原催化剂；所述泡沫镍支撑催化剂层的氧还原半波电位相对于Hg/HgO电极为-0.15～-0.24V，赝电容比容量为200～674F/g；

所述制备方法的具体步骤如下：

步骤1：将氧化石墨烯水溶液搅拌1-2个小时，放入油浴锅中搅拌10-20分钟后逐滴加入NH₃·H₂O，搅拌并恒温保持80℃保温时间为24小时，离心并多次用去离子水洗涤以除去剩余的NH₃·H₂O，得到氮掺杂还原氧化石墨烯NrGO溶液；所述的氧化石墨烯水溶液浓度为1.6mg/mL；所述NH₃·H₂O溶液含氨25％-28％的水溶液；所述氧化石墨烯水溶液与NH₃·H₂O溶液体积比为8:1；

步骤2：离心氮掺杂还原氧化石墨烯NrGO溶液，冷冻干燥研磨后得到NrGO催化剂；

步骤3：将NrGO催化剂分散在去离子水中并超声30-40分钟得到分散均匀的悬浮液；

步骤4：将AgNO₃-Cu(NO₃)₂水溶液逐滴加入NrGO的悬浮液中搅拌10-20分钟之后，逐滴加入KOH搅拌1-2个小时，得到Ag-CuO-NrGO催化剂的悬浮液；所述AgNO₃-Cu(NO₃)₂水溶液浓度为0.05-0.2mol/L；所述AgNO₃-Cu(NO₃)₂水溶液与KOH水溶液体积比为4:15；

步骤5：将悬浮液离心并多次用去离子水洗涤之后进行冷冻干燥即可得到Ag-CuO-NrGO催化剂；

步骤6：将泡沫镍与Ag-CuO-NrGO催化剂的悬浮液一起放入反应釜中进行水热反应，150℃下保温24小时后随炉冷却，用去离子水清洗得到泡沫镍支撑Ag-CuO-NrGO 催化剂层；

步骤7：将所得泡沫镍支撑Ag-CuO-NrGO催化剂层与泡沫镍集流体和两侧的防水透气层压制得到空气电极。

2.根据权利要求1所述具有超级电容性能的Ag-CuO-NrGO空气电极的制备方法，其特征在于：所述氧还原催化剂是9-28at％的Ag-CuO和72-91at％的NrGO。

3.根据权利要求1所述具有超级电容性能的Ag-CuO-NrGO空气电极的制备方法，其特征在于：所述防水透气层由乙炔黑和聚四氟乙烯乳液在乙醇中混合均匀制成膏体，再碾压平整后形成。