[发明专利]一种纳米花状Co3

权利要求书

1.一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器和制备方法如下：

(1)向三口烧瓶中加入氢氧化钠水溶液和木质素，搅拌混合均匀，再加入N-氨乙基哌嗪和甲醛水溶液，发生曼尼希反应，反应结束后，使用去离子水洗涤，离心，干燥，得到哌嗪接枝木质素；

(2)向四口烧瓶中加入乙腈溶剂，再加入三乙胺和哌嗪接枝木质素，搅拌混合均匀，再加入溶解在乙腈中的苯基二氯磷酸酯溶液，搅拌混合均匀，发生取代反应，反应结束后，冷却，过滤，使用去离子水和乙腈洗涤，得到苯基磷酸酯基哌嗪接枝木质素；

(3)向烧杯中加入去离子水溶剂和氢氧化钾，搅拌混合均匀，再加入苯基磷酸酯基哌嗪接枝木质素，进行活化处理，处理结束后，干燥，将得到的样品置于管式炉中，在氮气氛围中碳化，碳化结束后，得到N,P掺杂多孔碳；

(4)向三口烧瓶中加入去离子水、赖氨酸和硫酸钴，搅拌混合均匀后，加入N,P掺杂多孔碳，将混合溶液转移至反应釜中，进行水热反应，反应结束后，冷却，使用去离子水和乙醇洗涤，离心分离，干燥，得到纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳前驱体；

(5)向坩埚中加入纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳前驱体，置于马弗炉中煅烧，煅烧结束后得到纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳。

2.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(1)中木质素、N-氨乙基哌嗪和甲醛的质量比为100:40-55:8-15。

3.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(1)中曼尼希反应的温度为50-70℃，曼尼希反应的时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(2)中三乙胺、哌嗪接枝木质素和苯基二氯磷酸酯的质量比为20-35:100:24-40。

5.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(2)中取代反应的温度为30-60℃，取代反应的时间为18-36h。

6.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(3)中氢氧化钾和苯基磷酸酯基哌嗪接枝木质素的质量比为380-420:100。

7.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(3)中碳化的升温速率为1-4℃/min，碳化的温度为650-800℃，碳化的时间为1-3h。

8.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(4)中赖氨酸、硫酸钴和N,P掺杂多孔碳的质量比为220-320:250-350:100。

9.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(4)中水热反应的温度为100-120℃，水热反应的时间为12-24h。

10.根据权利要求1所述的一种纳米花状Co₃O₄修饰N,P掺杂多孔碳超级电容器，其特征在于：所述步骤(5)中煅烧的温度为200-250℃，煅烧的时间为2-4h。