1.一种MnO2@Ni(OH)2/NF电容电极的制备方法,其特征在于,它包括MnO2@Ni(OH)2/NF的制备,MnO2@Ni(OH)2/NF碳量子点负载,负载碳量子点的MnO2@Ni(OH)2/NF韧性材料包裹等步骤制得;其中,所述韧性材料是由羧甲基纤维素钠、羧基丁腈橡胶、铝粉、4-甲基咪唑、去离子水制得;所述NF为泡沫镍。
2.如权利要求1所述的一种MnO2@Ni(OH)2/NF电容电极的制备方法,其特征在于,所述MnO2@Ni(OH)2/NF电极的制备是按如下步骤制得:
(1)原材料预处理:
将NF裁剪成3.5 × 1.5 cm长方形小块,然后浸入20~30ml体积分数为18%~25%的盐酸溶液中超声处理20-30min,取出,再置于50~80ml去离子水中,超声30~60分钟,然后将处理好的NF置于鼓风干燥箱中,设置温度50~60℃,真空干燥20~25小时,取出,备用;所述NF为泡沫镍;
(2)Ni(OH)2/NF的制备:
将步骤(1)中处理好的NF置于高温水热釜中,加入40~45ml去离子水,密闭后置于140~150℃的电热鼓风干燥箱中,反应18~24小时,反应结束,自然冷却至室温,取出反应物,置于50~55℃恒温干燥箱中,干燥18~24小时,取出,即得Ni(OH)2/NF;
(3)MnO2@Ni(OH)2/NF的制备
将步骤(2)中制得的Ni(OH)2/NF电极置于35~50ml浓度为0.02~0.03mol/L的高锰酸钾溶液中,然后置于水热反应釜中,密封后置于140~150℃电热鼓风干燥箱中保温反应24~26小时,反应结束,自然冷却至室温,去除反应物,然后用去离子水反复冲洗3~5次,冲洗结束,将反应物置于60~70℃的恒温鼓风干燥箱中干燥24~26小时,干燥结束,即得MnO2@Ni(OH)2/NF电极。
3.如权利要求2所述的一种MnO2@Ni(OH)2/NF电容电极的制备方法,其特征在于,上述MnO2@Ni(OH)2/NF电极还需经过碳量子点负载处理,它是按如下步骤制得:
(1)制备碳量子点水溶液:将葡萄糖按质量比为1:20~30溶于去离子水中得到葡萄糖水溶液,将葡萄糖水溶液置于具有不锈钢外壳和聚四氟乙烯内衬的反应釜中,然后将反应釜置于干燥箱中,设置温度为200~250℃热处理40~48小时,得到反应液,然后置于离心机中,设置离心转速10000~12000r/min,离心处理30~60分钟,分取上清液即为碳量子点水溶液;
(2)MnO2@Ni(OH)2/NF碳量子点负载:将上述制得的MnO2@Ni(OH)2/NF置于碳量子点水溶液中,超声处理1~2小时进行沉积,沉积结束,置于电热鼓风干燥箱中,设置温度为80~90℃,干燥20~24小时,即完成MnO2@Ni(OH)2/NF碳量子点负载,所述超声频率为10 KHZ~20KHZ。
4.如权利要求3所述的一种MnO2@Ni(OH)2/NF电容电极的制备方法,其特征在于,上述负载碳量子点的MnO2@Ni(OH)2/NF还需进行韧性材料包裹处理,所述韧性材料中羧甲基纤维素钠、羧基丁腈橡胶、铝粉、4-甲基咪唑、去离子水的质量比为3~8:18~23:8~12:7~11:25~32,所述铝粉粒径为30~80μm。
5.如权利要求4所述的一种MnO2@Ni(OH)2/NF电容电极的制备方法,其特征在于,上述负载碳量子点的MnO2@Ni(OH)2/NF韧性材料包裹是按如下步骤制得:
(1)韧性材料制备:将去离子水加热至60~65℃,在搅拌条件下,加入羧甲基纤维素钠、4-甲基咪唑,分散均匀后,放置2~3小时,得羧甲基纤维素钠与4-甲基咪唑的混合溶液,备用;另取羧基丁腈橡胶,加热至80~90℃,在搅拌条件下,加入羧甲基纤维素钠与4-甲基咪唑的混合溶液,继续搅拌60~80分钟,加入铝粉,再继续搅拌20~30分钟,保温条件下,备用;所述搅拌转速为60~90r/min;
(2)负载碳量子点的MnO2@Ni(OH)2/NF韧性材料包裹:将上述步骤制得的负载碳量子点的MnO2@Ni(OH)2/NF电极浸入韧性材料中,保温85~90℃条件下静置2~3小时,取出,置于鼓风干燥箱中,设置干燥温度为50~55℃,干燥18~24小时,即得。