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专利号: 2022109466637
申请人: 绵阳职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2026-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,包括:

将ZIF‑67/碳气凝胶和Te粉分别放置在两个独立的石英瓷舟中,然后将两个瓷舟并排放在高温管式炉中,Te粉在管式炉上游,在氢氩混合气气氛中升温,保温,自然冷却后得到氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料。

2.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述ZIF‑67/碳气凝胶和Te粉的质量比为1:2~4。

3.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,氢氩混合气氛中Ar的体积分数为90%,H2的体积分数为10%;升温的速度为1~3℃/min,升温至400~500℃,保温5~7小时。

4.如权利要求1所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述ZIF‑67/碳气凝胶的制备方法为:在甲醇中分散碳气凝胶,然后加入Co(NO3)2·

6H2O,得到混合溶液,将2‑甲基咪唑甲醇溶液加入混合溶液中,室温下静止反应,产物经过过滤、洗涤后真空干燥,得到ZIF‑67/碳气凝胶。

5.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳气凝胶与甲醇的质量体积比为3mg:3~5mL;所述碳气凝胶与Co(NO3)2·6H2O的质量比为1:15~25;所述2‑甲基咪唑甲醇溶液的配制方法为:每100mL甲醇中加入2‑甲基咪唑

20mmol;所述Co(NO3)2·6H2O与2‑甲基咪唑甲醇溶液中的2‑甲基咪唑的摩尔比为1:3~5。

6.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述室温下静止反应的时间为24h,真空干燥的温度为50~70℃,时间为12h。

7.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳气凝胶为间苯二酚‑甲醛气凝胶在管式炉碳化得到。

8.如权利要求4所述的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳化的过程为:在管式炉中1050℃氩气气氛下退火5h。

9.一种如权利要求1~8任一项所述的制备方法制备的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料在电极材料中的应用,其特征在于,将氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料与乙炔黑和聚偏氟乙烯按8:1:1的质量比混合,加入N‑甲基吡咯烷酮作溶剂,研磨一定时间制备出均匀的浆料,然后将浆液涂在1cm×1cm的泡沫镍片上,在80℃的真空烘箱中干燥12h后得到电极材料。

10.如权利要求9所述的制备方法制备的氮掺杂石墨碳碲化钴/碳气凝胶复合材料在电极材料中的应用,其特征在于,在三电极体系中,对电极为2cm×2cm的铂片,参比电极为Hg/HgO电极,制备的电极材料为工作电极,在室温下1M KOH水溶液中使用CHI660E电化学工作站对电极材料进行电化学性能测试;

在两电极体系中,以制备的电极材料为正极,活性炭为负极制备成非对称超级电容器进行性能测试。