[发明专利]一种不锈钢无纺布基超级电容器电极材料、制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种不锈钢无纺布基超级电容器电极材料、制备方法和应用，采用不锈钢无纺布作为基底材料，在该基底材料上原位生长金属氧化物、双金属氧化物、双金属硫化物、金属氢氧化物和导电聚合物之一的纳米结构，得到原位生长纳米结构的不锈钢无纺布基新型超级电容器电极材料。在基底材料的选择中，与碳布和泡沫镍相比，不锈钢无纺布作为基底材料，具有质轻，强度高，单位面积负载的活性物质多等特点，用其制备的电极材料无论是质量比容量还是面积比容量均高出其它两种基底材料。不锈钢无纺布为基底制备获得的超级电容器电极材料，其循环伏安曲线围成的积分面积要比在碳布和泡沫镍上大，基于不锈钢无纺布基底的电极材料的电容要更高一些。

主权项

1.一种不锈钢无纺布基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，采用不锈钢无纺布作为基底材料，在该基底材料上原位生长金属氧化物、双金属氧化物、双金属硫化物、金属氢氧化物和导电聚合物之一的纳米结构，得到原位生长纳米结构的不锈钢无纺布基超级电容器电极材料；包括以下步骤：A1、将不锈钢无纺布进行清洗，去除有机、无机杂质；A2、配制相应的生长金属氧化物、双金属氧化物、双金属硫化物、金属氢氧化物和导电聚合物之一的纳米结构反应溶液；A3、将清洗干净的不锈钢无纺布浸在相应的反应溶液中；A4、采用水热生长法，在90‑200℃烘箱中，保温1‑10h；或者采用电化学沉积方法，将清洗后的不锈钢无纺布夹在工作电极上，饱和甘汞电极为参比电极，Pt片为对电极，在相应的沉积电位下恒电位沉积1‑60min；所述步骤A4中得到的电极材料均为生长有包括片、棒、线、针和花形在内的不同形貌的纳米材料；A5、取出处理后的不锈钢无纺布，冲洗干燥，即得到原位生长多维纳米结构的不锈钢无纺布基新型超级电容器电极材料；所述步骤A5中，对于在基底材料上原位生长金属氧化物、双金属氧化物的不锈钢无纺布，在冲洗干燥后，还要进行热处理：将烘干的反应后的不锈钢无纺布放在Al2O3坩埚里，200‑600℃空气中保温1‑10h，将前驱体热解；所述金属氧化物为MnO2、Fe2O3、Fe3O4、Co3O4、CoO之一；双金属氧化物为NiCo2O4、ZnCo2O4、NiMo2O4、ZnMn2O4之一；双金属硫化物为NiCo2S4、ZnCo2S4、NiMo2S4、ZnMn2S4之一；金属氢氧化物Ni(OH)2、Co(OH)2、Fe(OH)3、NixCo(1‑x)(OH)6x之一；导电聚合物为聚苯胺(PAN)、聚吡咯(PPY)、聚3，4‑乙撑二氧噻吩(PEDOT)之一。