[发明专利]一种高性能超级电容器电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能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)所述低聚酚醛树脂的制备：将苯酚和甲醛溶解在氢氧化钠溶液中，加热搅拌制得低聚酚醛树脂；

(2)多级孔碳材料的制备：将模板剂P123和F127加入到步骤(1)所制备的低聚酚醛树脂中，搅拌反应完成并冷却到室温后，将所得产物转移到水热釜中，水热反应完成并冷却到室温后，分离出固体产物，将其在惰性气体保护下焙烧，冷却后研磨成粉末，即得到多级孔碳材料；

(3)前驱体的制备：将钴盐、镍盐、锰盐、尿素、NH₄F加入到去离子水中，制得CoNiMn前驱体；

将所述CoNiMn前驱体转移到水热釜中，再加入镍泡沫，充分反应后，将滤出产物进行清洗，即得负载在镍泡沫载体上的CoNiMn前驱体；

(4)负载在镍泡沫上的多级孔碳涂层CoNiMn-S纳米线的制备：将步骤(2)所制备的多级孔碳材料加入到Na₂S·9H₂O水溶液中，再加入步骤(3)所制备的负载在镍泡沫载体上的CoNiMn前驱体，混合物水热反应完成后，冷却到室温，将产物进行过滤、水洗、干燥后，即得到负载在镍泡沫上的多级孔碳涂层钴镍锰硫化物纳米线复合电极材料(CoNiMn-S@HPC)。

2.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述氢氧化钠溶液的用量为每1g苯酚使用浓度为0.5M的氢氧化钠溶液4～6ml；

甲醛溶液用量为每1g苯酚使用浓度为37～40％的甲醛溶液2.5～4.5ml；

制备时，将苯酚和甲醛溶解在氢氧化钠溶液中，65～75℃加热搅拌0.4～0.7h即得。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)使用的苯酚、步骤(2)使用的P123、步骤(2)使用的F127的质量比依次为1:0.6～0.9:1.1～1.5。

4.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)在制备时，将模板剂P123、F127和低聚酚醛树脂混合后，65～75℃搅拌2～4h，冷却到室温后，将所得溶液转移到水热釜中，100～130℃水热反应10～18h，冷却到室温，将所得产物进行过滤、清洗，50～80℃真空干燥6～24h，在惰性气体保护下550～800℃焙烧1.5～5h，冷却到室温，研磨成粉末，即得到多级孔碳材料；所述惰性气体为氮气或氩气。

5.根据权利要求1或3所述的一种高性能超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：

步骤(3)所述钴盐为Co(NO₃)₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O或Co(CH₃COO)₂·4H₂O；

步骤(3)所述镍盐为Ni(NO₃)₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O或Ni(CH₃COO)₂·4H₂O；

步骤(3)所述锰盐为Mn(NO₃)₂·4H₂O、MnCl₂·4H₂O或Mn(CH₃COO)₂·4H₂O。

步骤(3)所述前驱体原料与离子水的固液比为10:1～20:1；

步骤(3)所述镍泡沫与CoNiMn前驱体液的固液比为0.6:1～0.9:1。

6.根据权利要求1所述的一种高性能超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，将清洗过的镍泡沫加入后，充分浸渍后在100～160℃水热3～15小时，冷却后过滤出产物，采用去离子水进行清洗，30～80℃真空干燥5～48小时，即得负载在镍泡沫载体上的CoNiMn前驱体。