纳米晶氧化铜/铁氧体复合多孔纤维电极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种纳米晶氧化铜/铁氧体复合多孔纤维电极材料及其制备方法和应用，其主要由氧化铜和尖晶石型铁氧体两相复合而成，化学式为CuO/xRFe₂O₄，R为Cu、Zn、Co、Mn、Ni；氧化铜和尖晶石型铁氧体的晶粒大小为纳米级，纤维直径在微米级，其制备方法是先将乙酸铜与金属Fe的无机盐混合溶于去离子水中，然后加入有机酸，用氨水调至弱碱性，再蒸发去水得到可纺性凝胶，经拉丝后得到纤维前驱体；最后进行高温烧结，冷却后得到复合多孔纤维电极材料。复合多孔纤维电极材料在制备超级电容器中的应用，具有孔隙率高、晶粒细小、电子传输能力强等优点。

主权项

一种纳米晶氧化铜/铁氧体复合多孔纤维电极材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将乙酸铜与金属Fe的无机盐混合溶于去离子水中形成混合溶液，待完全溶解后加入有机酸，用氨水调节pH值至弱碱性，充分搅拌均匀后，于60℃～70℃温度下蒸发去除水分得到可纺性凝胶，再经拉丝后得到纤维前驱体；本步骤中，在配制混合溶液时还向混合溶液中加入金属R的无机盐，或者在加入有机酸后向混合溶液中加入金属R的无机盐，再用氨水调节pH值；所述无机盐为硝酸盐和/或乙酸盐；所述金属R为铜、钴、镍、锰、锌中的一种或多种；（2）将步骤（1）中制得的纤维前驱体进行高温烧结，冷却到室温后得到纳米晶氧化铜/铁氧体复合多孔纤维电极材料；所述纳米晶氧化铜/铁氧体复合多孔纤维电极材料主要由氧化铜和尖晶石型铁氧体两相复合而成，所述纤维电极材料的化学式表示为：CuO/xRFe₂O₄；上式中，x=10～40 at.%，R为Cu、Zn、Co、Mn、Ni中的一种或多种；所述氧化铜和尖晶石型铁氧体的晶粒大小为纳米级，所述纤维电极材料的纤维直径在微米级。