[发明专利]PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备及其在水系非对称超级电容器中的应用

权利要求书

1.一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，制备PNTs；

步骤2，使用步骤1获得的PNTs、二水合钼酸钠、六水合硝酸镍、硫脲和三乙胺为原料，制备PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1的具体操作过程为：

将甲基橙和六水三氯化铁分别溶解在蒸馏水中，形成溶液A和溶液B，然后将溶液B逐滴加到溶液A中，获得悬浊液，然后将吡咯单体滴加到上述的悬浊液中，在5℃的冰水浴条件下搅拌反应12h，经过滤、蒸馏水和无水乙醇清洗数次直至滤液变为无色后将获得的黑色产物放在60℃真空干燥箱中真空干燥12h，获得PNTs。

3.根据权利要求2所述的一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，反应溶液中甲基橙、吡咯单体和六水三氯化铁的摩尔浓度比为0.001mol/L:0.02mol/L:0.06mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2的具体操作过程为：

将步骤1获得的PNTs超声分散在乙二醇水溶液中，然后加入二水合钼酸钠、六水合硝酸镍和硫脲，超声处理15min后，滴加三乙胺，继续超声处理10min，然后将悬浊液转移到水热反应釜中，在150℃条件下反应6h后自然冷却至室温，经过滤、蒸馏水和无水乙醇清洗数次后放在60℃真空干燥箱中真空干燥12h，获得PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料。

5.根据权利要求4所述的一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的乙二醇水溶液中乙二醇与蒸馏水的体积比为15mL:15mL；三乙胺体积为1mL。

6.根据权利要求4所述的一种PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述的PNTs、二水合钼酸钠、六水合硝酸镍和硫脲的质量摩尔比为(10-40)mg:0.75mmol:0.75mmol:4mmol。

7.应用权利要求1所述的方法制备的PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料制备水系非对称超级电容器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)制备N-CNTs；

(2)制备N-CNTs负极片；

将N-CNTs、炭黑和PTFE分散液混合后，滴加蒸馏水和乙醇形成糊状物后涂敷在泡沫镍上，涂覆面积为1cm×1cm，然后放入60℃的真空干燥箱中真空干燥24h后用双辊机压成薄片，获得N-CNTs负极片；

(3)制备PNTs@NiMoS正极片；

将PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料、炭黑和PTFE分散液混合后，滴加蒸馏水和乙醇形成糊状物后涂敷在泡沫镍上，涂覆面积为1cm×1cm，然后放入60℃的真空干燥箱中真空干燥24h后用双辊机压成薄片，获得PNTs@NiMoS正极片；

(4)组装水系非对称超级电容器；

将步骤(2)获得N-CNTs的负极片和步骤(3)获得的PNTs@NiMoS正极片中间放置聚丙烯隔膜，使用有机玻璃板将正极片和负极片夹紧，并用聚四氟乙烯螺丝固定，正极片和负极片中间注入浓度为6mol/L的KOH溶液作为电解液，即获得水系非对称超级电容器。

8.根据权利要求7所述的制备水系非对称超级电容器的方法，其特征在于，所述的步骤(1)的具体操作过程为：

将PNTs放于高温管式炉中，在N₂的保护下，以5℃/min的升温速率升温至600℃，并在该温度下保持3h，然后冷却至室温，得到N-CNTs。

9.根据权利要求7所述的制备水系非对称超级电容器的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中N-CNTs、炭黑和PTFE的质量比为8:1:1；步骤(3)中PNTs@NiMoS核壳结构复合电极材料、炭黑和PTFE的质量比为8:1:1。

10.根据权利要求7所述的制备水系非对称超级电容器的方法，其特征在于，所述步骤步骤(4)中正极片与负极片上物质的质量比为3:7。