[发明专利]超级电容器电极材料及电极

说明书

本发明涉及超级电容器及其制备领域，具体涉及一种超级电容器电极材料及电极，具体是采用水热法和后续的后硫化和磷化处理，得到的结构呈蒲公英结构，具体的，在这种独特的结构中，有许多纳米粒子组装成蒲公英样的P掺杂MnCo₂S₄球体，具有较大的比表面积和良好的导电性。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，具体涉及一种超级电容器电极材料及电极。

背景技术

超级电容器具有能量密度高、循环稳定性好等优点，在混合动力汽车和便携式电子设备中引起了广泛的关注，但其能量密度低于可充电电池，限制了超级电容器的应用。因此，人们一直在寻找具有高电导率和比电容的合适电极材料，从而有效地提高超级电容器的能量密度。根据储能机理，赝电容器电极在活性物质表面具有快速、快速的氧化还原反应，能提供更高的比容量。目前已经发现，三元过渡金属硫化物具有较高的导电性，并且可以提供具有更丰富的氧化还原性质的快速电子转移途径。

在各种过渡金属硫化物中，MnCo₂S₄具有很好的应用前景，因为钴具有很大的氧化电位，锰提供更多的电子。然而，MnCo₂S₄由于其较低的电导率而表现出有限的速率性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前的超级电容器的能量密度受到限制的问题，提供一种超级电容器电极材料，具体是一种磷掺杂MnCo₂S₄蒲公英结构超级电容器电极材料，同时本发明还提供了一种利用该电极材料制备的电极。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种超级电容器电极材料，其制备方法如下：

（1）称取MnCl₂·4H₂O、CoCl₂·6H₂O、尿素CO(NH₂)₂和NH4F溶于水中，连续搅拌形成粉红色溶液，将得到的溶液转移到高压釜中，保温，最后经离心后得到AS产物；

（2）将AS产物和NaS₂·9H2O分散于水中，然后将该混合液转移到高压釜中，保温，离心制得MnCo₂S₄；

（3）将MnCo₂S₄和次磷酸钠置于石英舟的两端，在氮气条件下煅烧得到电极材料。

优选的，步骤（1）中MnCl₂·4H₂O、CoCl₂·6H₂O、尿素CO(NH₂)₂和NH₄F的物质的量比例为（0.5~1.5）：（1.5~2.5）：（12~20）：（2~4）。

优选的，步骤（1）中MnCl₂·4H₂O的浓度为0.025mol/L。

步骤（2）中取AS产物的质量为0.04g~0.08g和NaS₂·9H₂O的物质的量为3mmol~5mmol，分散在30~50ml水中。

优选的，步骤（1）中的保温温度为90~120℃，保温时间为3~5小时。

优选的，步骤（2）中保温温度为150~200℃，保温时间为5~8小时。

优选的，步骤（3）中MnCo₂S₄和次磷酸钠的质量比为1：10，煅烧温度为200~400℃，煅烧时间为2~4小时。

一种超级电容器电极，采用上述的电极材料制备而成。