述混合液中。加入完毕后，将混合液转移至150mL圆底烧瓶中，升温至40°C，水浴搅拌lh后冷却至室温，倒入去离子水中稀释，然后在8500转/分钟的转速下离心分离去除溶液，再依次用500mL去离子水，乙醇将离心分离得到的下层黑色沉淀洗涤至滤液pH值为6.5-7，在60°C鼓风干燥10h，即得到低氧化程度的氧化乙炔黑(AB0-1)。
[0023](2)将2.5mmol的NiCl2.6H2O，1.25mmolVCl3溶于40mL脱氧气的去离子水中，再将
0.3g的氧化乙炔黑分别加入到上述混合盐溶液中，在氮气保护气氛下超声40?60min后，转移至250ml三口瓶中。将50ml的含0.35mol的氢氧化钠，0.2650mol碳酸钠混合碱溶液逐步滴加到加入到上述三口瓶中。常温反应2h后转移至100mL的聚四氟乙烯衬底的静态水热反应釜中，放入烘箱中120°C恒温反应12h，取出水热反应釜自然冷却至室温，用800mL去离子水离心洗涤至pH值为7-7.5，将滤饼在60°C鼓风干燥10h，离心、干燥，即得到Ni2V_LDH/C_l的复合材料。
[0024]实施例2
[0025](1)在冰水浴中，将0.2g的乙炔黑(AB)加入到装有15mL浓硫酸的烧杯中，在搅拌条件下，将2g的高锰酸钾缓慢加入上述混合液中。加入完毕后，将混合液转移至150mL圆底烧瓶中，升温至40°C，水浴搅拌3h后冷却至室温，倒入去离子水中稀释，然后在8500转/分钟的转速下离心分离去除溶液，再依次用500mL去离子水，乙醇将离心分离得到的下层黑色沉淀洗涤至滤液pH值为6.5-7，在60°C鼓风干燥10h，即得到较高氧化程度的氧化乙炔黑(ΑΒ0-
2)0
[0026](2)将2.5mmol的NiCl2.6H2O，1.25mmolVCl3溶于40mL脱氧气的去离子水中，再将
0.3g的氧化乙炔黑分别加入到上述混合盐溶液中，在氮气保护气氛下超声40?60min后，转移至250ml三口瓶中。将50mL的含0.35mol的氢氧化钠，0.2650mol碳酸钠混合碱溶液逐步滴加到加入到上述三口瓶中。常温反应2h后转移至100mL的聚四氟乙烯衬底的静态水热反应釜中，放入烘箱中120°C恒温反应12h，取出水热反应釜自然冷却至室温，用800mL去离子水离心洗涤至pH值为7?7.5，将滤饼在60°C鼓风干燥10h，离心、干燥，即得到Ni2V-LDH/C_2的复合材料。
[0027]实施例3
[0028](1)在冰水浴中，将0.2g的乙炔黑(AB)加入到装有15mL浓硫酸的烧杯中，在搅拌条件下，将2g的高锰酸钾缓慢加入上述混合液中。加入完毕后，将混合液转移至150mL圆底烧瓶中，升温至90°C，水浴搅拌lh冷却至室温，倒入去离子水中稀释，然后在8500转/分钟的转速下离心分离去除溶液，再依次用500ml去离子水，乙醇将离心分离得到的下层黑色沉淀洗涤至滤液pH值为6.5-7，在60°C鼓风干燥10h，即得到不同温度条件下的较高氧化程度的氧化乙炔黑(AB0-3)。
[0029](2)将2.5mmol的NiCl2.6H2O，1.25mmolVCl3溶于40mL脱氧气的去离子水中，再将
0.3g的氧化乙炔黑分别加入到上述混合盐溶液中，在氮气保护气氛下超声40?60min后，转移至250mL三口瓶中。将50ml的含0.35mol的氢氧化钠，0.2650mol碳酸钠混合碱溶液逐步滴加到加入到上述三口瓶中。常温反应2h后转移至100mL的聚四氟乙烯衬底的静态水热反应釜中，放入烘箱中120°C恒温反应12h，取出水热反应釜自然冷却至室温，用800mL去离子水离心洗涤至pH值为7-7.5，将滤饼在60°(3鼓风干燥1011，离心、干燥，即得到附2￥-1^!1/(:-3的复合材料。
【主权项】
1.一种镍钒水滑石/碳复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤及参数如下: 1)按照13mg/mL固液比将导电性的碳材料在0°C条件下与98wt.%浓硫酸混合，加入高锰酸钾后升温至40-90°C，加热l_5h后冷却至室温，倒入100mL-200mL去离子水中稀释，然后在7000-9000转/分钟的转速下离心分离去除溶液，再依次用500ml-800ml去离子水，乙醇将离心分离得到的下层黑色沉淀洗涤至滤液pH值为6.5-7，最后将所得黑色沉淀在50-80°C干燥6-12小时，得到表面被不同程度氧化的碳材料； 2)将二价金属可溶性盐、三价金属可溶性盐，氧化后的碳材料混合后溶于脱氧气的去离子水中配制得到混合溶液，混合后的二价金属离子M2+和三价金属离子M’3+的总浓度为0.1-0.411101凡，氧化碳材料的浓度为211^/111]^-1011^/1111^在惰性气氛保护下，超声40_60min，然后在不断搅拌条件下将50mL-100mL氢氧化钠，碳酸钠混合溶液逐滴加入到上述混合溶液中，并控制pH在10.2-10.5之间，常温搅拌2h后转移至100mL聚四氟乙烯衬底的静态水热反应釜中，放入烘箱中，在120°C恒温反应24h，取出水热反应釜自然冷却至室温，用500-800mL去离子水洗涤产物至pH值为7-7.5，最后将产物在60°(3干燥6-1211，即得到附^-0)!1/(:复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述碳材料为市售具有导电性的乙炔炭黑，石墨，碳管中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述碳材料与高锰酸钾质量比为1:5-10。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述二价金属离子M2+的可溶性盐为Ni的氯化物、硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种，所述三价金属离子M3+的可溶性盐为V的氯化物、硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述二价金属盐与三价金属盐总质量与被氧化的碳材料质量比为1.5-8:1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述混合溶液中二价金属离子M2+与三价金属离子Μ ’3+的摩尔比为2-4:1，且二价金属离子Μ2+和三价金属离子Μ ’3+的总浓度为 0.1-0.4mol/Lo7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述氢氧化钠的摩尔数为所述二价金属离子M2+和三价金属离子M’3+总摩尔数的2.33倍，所述碳酸钠的摩尔数为所述二价金属M2+摩尔数。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述的惰性气氛为氩气或氮气中至少一种。
【专利摘要】一种镍钒水滑石/碳复合材料的制备方法，属于电化学超级电容器电极材料技术领域。该复合材料呈纳米片堆积状态，达到双电层储能和赝电容储能协调的作用；通过将乙炔黑表面氧化，然后以此为基底用共沉淀法在其表面锚定合成镍钒水滑石得到NixV-LDH/C复合材料。本发明优点在于：制备工艺简单，成本低；同时通过对制备条件的微观调控实现系列NixV-LDH/C复合电极材料的可控制备，进而实现其电化学性能的宏观调控，筛选出高比容、电化学性能稳定的电极材料。
【IPC分类】H01G11/86, H01G11/30, H01G11/24
【公开号】CN105489400
【申请号】CN201610060321
【发明人】路艳罗, 褚小彦, 杨文胜, 陈旭
【申请人】北京化工大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月28日