[发明专利]一种基于中空纳米管的超级电容器材料及制备方法

权利要求书

1.一种基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）将1重量份的PVP加入到溶剂中，分散均匀，然后加入1-3重量份的硅酸四乙酯后分散均匀；

2）将步骤1）的溶液进行静电纺丝得到中空纳米管，静电纺丝的电压在16KV以上，溶液的速率低于1.5ml/h，正负极间距15-20cm；

3）将步骤2）得到的中空纳米管进行退火处理；

4）将退火处理后的中空纳米管与苯胺、引发剂、催化剂加入溶剂中，进行原位聚合，经真空抽滤、水洗、真空干燥得到电极材料的骨架；其中苯胺、引发剂、催化剂的摩尔比为0.01～0.05：0.005～0.01：0.5～1.5；

5）将金属氧化物或者金属硫化物附着在步骤4）得到的电极材料骨架上；得到的基于中空纳米管的超级电容器电极材料包括有中空纳米管构成的骨架，骨架上附着有金属氧化物或者金属硫化物。

2.根据权利要求1所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中引发剂为过硫酸铵；催化剂为硫酸；溶剂为去离子水。

3.根据权利要求1所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中溶剂包括无水乙醇、丙醇和乙二醇的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中的退火包括以下步骤：将步骤2）得到的材料放进真空干燥箱，干燥48h；

预退火：将温度升高到280℃，并且保温1h，升温速率1℃/min；

退火：将温度升高到850℃，兵且保温8h，升温速率10℃/min。

5.根据权利要求1所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中金属氧化物附着的方法为：采用含金属离子的盐溶液作为电解液，利用中空纳米管构成的骨架做阳极，利用金属箔做阴极，通过电化学沉积的方式将所述金属离子沉积在所述骨架的表面。

6.根据权利要求5所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述金属氧化物为二氧化锰，所述含金属离子的盐溶液为醋酸锰溶液，其浓度为0.05～2M。

7.根据权利要求1所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中金属硫化物附着的方法为：将微米级及以下的金属硫化物的粉末放入到分散液中分散均匀，然后将中空纳米管构成的骨架浸入到分散液中5-10分钟后取出，干燥后金属硫化物即附着在骨架表面。

8.根据权利要求7所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述金属硫化物为二硫化铁。

9.根据权利要求7所述的基于中空纳米管的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：所述分散液与步骤1）中的溶剂相同。