一种用于储能设备的氮掺杂碳纳米线/二氧化钛纳米管阵列复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于储能设备的氮掺杂碳纳米线/二氧化钛纳米管阵列复合材料及其制备方法。首先,在纯钛或者钛合金表面生长一定形状的二氧化钛纳米管阵列,然后用多巴胺的缓冲溶液对其进行真空浸渍,使多巴胺单体进入到二氧化钛纳米管中,再通入氧气使多巴胺单体在二氧化钛纳米管中发生氧聚合，在二氧化钛纳米管阵列的诱导效应下，从二氧化钛纳米管中长出聚多巴胺纳米线。最后在惰性气氛下升温使聚多巴胺纳米线碳化，形成氮掺杂碳纳米线/二氧化钛纳米管阵列复合材料。该复合材料的二维阵列结构有利于电解质离子的扩散，同时具有较高的比表面积，可以应用于超级电容器和锂离子电池负极材料中。

主权项

一种用于储能设备的氮掺杂碳纳米线/二氧化钛纳米管阵列复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）配置缓冲溶液，并且在惰性气体保护下加入多巴胺并搅拌均匀；2）用多巴胺的缓冲溶液对表面生长有二氧化钛纳米管阵列的纯钛或钛合金基体进行真空浸渍,使多巴胺单体进入到二氧化钛纳米管中；3）通入氧气使多巴胺单体在二氧化钛纳米管中发生氧聚合，在二氧化钛纳米管阵列的诱导效应下，从二氧化钛纳米管中长出聚多巴胺纳米线；4）在惰性气氛下升温使聚多巴胺纳米线碳化，形成氮掺杂碳纳米线/二氧化钛纳米管阵列复合材料。