一种二氧化锰包覆空心碳球及其制备方法和应用与流程

文档序号:11136252阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备二氧化锰包覆空心碳球的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)酚醛树脂包覆二氧化硅纳米球的制备:先将正硅酸乙酯加入到混合溶剂中搅拌,再依次加入间苯二酚和甲醛溶液;接着将反应物转入反应釜中置于烘箱中烘烤,最后离心、洗涤、干燥后得到所述酚醛树脂包覆二氧化硅纳米球;其中所述混合溶剂为氨水、乙醇和水的混合溶夜;

(2)碳包覆二氧化硅材料的制备:将步骤(1)中制得的酚醛树脂包覆的二氧化硅纳米球置于管式炉中,在氮气或氩气氛围下先加热后保温,得到所述碳包覆二氧化硅材料;

(3)空心碳球的制备:将步骤(2)中制得的碳包覆二氧化硅材料用酸或碱溶剂浸泡,最后取出离心、洗涤、干燥后制得空心碳球,期间多次更换氢氟酸溶剂;

(4)二氧化锰包覆空心碳球的制备:将步骤(3)中制得的空心碳球材料分散在水中,然后转入圆底烧瓶,加入高锰酸钾溶液,加热到60℃~100℃,并保持该温度1~6小时;最后过滤、洗涤、干燥得到所述二氧化锰包覆空心碳球。

2.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中按照体积比计算,氨水:水:乙醇为1:3~4:20~30,其中氨水的体积浓度为20%~30%。

3.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中先将正硅酸乙酯加入混合溶剂中搅拌,再依次加入间苯二酚20~40分钟后,接着加入甲醛溶液,继续搅拌20~25小时,得到酚醛树脂包覆二氧化硅纳米球。

4.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述烘箱温度为80℃~110℃,烘烤时间为20~25小时。

5.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(2)中在氮气或氩气氛围下先加热后保温,所述加热到500℃~900℃时保温,其中加热速率为1℃/Min~10℃/Min。

6.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(3)中酸或碱溶液为盐酸、硝酸、氢氟酸、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种氢氟酸的浓度为0.1~2mol/L。

7.如权利要求2所述二氧化锰包覆空心碳球的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述高锰酸钾的浓度为0.1~0.25mol/L。

8.一种电极材料,其特征在于,由如下方法制备而得:按照质量比计算,将聚偏氟乙烯:导电炭黑:二氧化锰包覆空心碳球按照1:1~3:1.5~8的比例混合,制备悬桨,涂在不锈钢网,真空干燥,制得电池正极;其中所述二氧化锰包覆空心碳球为权利要求1-7中任意一项所述的二氧化锰包覆空心碳球的制备方法制得。

9.一种超级电容,其特征在于,包含了权利要求8中所述电极材料。

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