一种氮掺杂钴基电极材料及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种氮掺杂钴基电极材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将钴源、含氮碳源、碱金属氯化物和水混合后进行真空冷冻干燥，得到前驱体；(2)将所述步骤(1)得到的前驱体进行煅烧，得到氮掺杂钴基电极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含氮碳源包括三聚氰胺、水合肼、乙二胺或吡咯。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含氮碳源和钴源的质量比为(0.1～2)：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碱金属氯化物包括氯化钠或氯化钾。5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱金属氯化物和钴源的质量比为(0.1～1)：1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中真空冷冻干燥的温度为-20～-50℃，真空冷冻干燥的时间为20～30h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中煅烧的温度为500～700℃，煅烧的时间为1～3h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温至所述煅烧温度的升温速率为4～6℃/min。9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备的氮掺杂钴基电极材料，包括氮掺杂碳材料和负载在所述氮掺杂碳材料表面的四氧化三钴和钴单质。10.权利要求9所述氮掺杂钴基电极材料在超级电容器中的应用。

技术总结
本发明提供了一种氮掺杂钴基电极材料及其制备方法和应用，属于电极材料技术领域。本发明将钴源、含氮碳源、碱金属氯化物和水混合后进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥具有冰体支撑与水分升华的特性，在干燥过程中能够防止前驱体结构发生破坏，再进行煅烧，能够降低煅烧过程中前驱体结构的收缩率与塌陷率，提高电极材料的电化学性能，含氮碳源在煅烧后形成氮掺杂的碳材料，提高电极材料的导电率，同时氮掺杂能够提高电子转移速率，进一步提高电极材料的电化学性能。实施例的结果显示，本发明制备的电极材料在10A/g条件下经5000次循环后电容保持率为94.7％，具有良好的循环稳定性。具有良好的循环稳定性。具有良好的循环稳定性。


技术研发人员：柴寒蕊 李淑钶 汤宇 焦杨 徐燕 徐艳超 陈建荣
受保护的技术使用者：浙江师范大学
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2022/12/1