本发明专利技术公开了一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴及其制备方法。所述的管状介孔四氧化三钴是以棉花为模板制备获得的。所述的管状介孔四氧化三钴粉体的制备方法是把棉花浸泡在硝酸钴的水溶液中，待干燥后将吸附硝酸钴的棉花在空气中煅烧得到四氧化三钴粉体。所述的管状介孔四氧化三钴孔径为9-25nm、管径为8-20μm、内外径比大于1、长径比大于10的四氧化三钴。所述管状介孔四氧化三钴因具有良好的电容特性及较高的储能特性，可用作为超级电容器的电极材料。本发明专利技术同现有技术相比，工艺简单、操作容易、环保、原料来源丰富、低成本及性能好等优点，适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。所述的管状介孔四氧化三钴是以棉花为模板制备获得的。所述的管状介孔四氧化三钴粉体的制备方法是把棉花浸泡在硝酸钴的水溶液中，待干燥后将吸附硝酸钴的棉花在空气中煅烧得到四氧化三钴粉体。所述的管状介孔四氧化三钴孔径为9-25nm、管径为8-20μm、内外径比大于1、长径比大于10的四氧化三钴。所述管状介孔四氧化三钴因具有良好的电容特性及较高的储能特性，可用作为超级电容器的电极材料。本专利技术同现有技术相比，工艺简单、操作容易、环保、原料来源丰富、低成本及性能好等优点，适合工业化生产。【专利说明】
本专利技术涉及一种超级电容器用电极材料，尤其是涉及。
技术介绍
四氧化三钴是一种重要的功能材料，常被用于锂离子电池、超级电容器、传感器、催化等方面。四氧化三钴在实际的应用中，其形貌对于它的性能有着很大的影响。因此，各种形貌的四氧化三钴，如花状、片状、箱状、线状、管状均有制备，并有着各种应用。在这些形貌的四氧化三钴中，由于一维管状的四氧化三钴因其具有独特的物理化学性能而受到特别的关注。如Shi等人以胶体小球为模板制备了四氧化三钴纳米管(Xiangyang Shi,Shubo Han, Raymond J.Sanedrin, Cesar Galvez, David G.Ho, Billy Hernandex,Feimeng Zhou, Matthias Selke.Format1n of cobalt oxide nanotubes: Effect ofintermolecular hydrogen bonding between Co(III) complex precursors incorporatedonto colloidal templates .Nano Letters, 2002, 2(4): 289-293) ;Chen 等人以多孔铝为模板制备了管状四氧化三钴(Weiyang Li, Lina Xu, Jun Chen.Co3O4nanomaterials in lithium-1on batteries and gas sensors .Advanced Funct1nalMaterials, 2008, 15(5): 851-857)等。但是，这些制备方法太复杂、成本高，而且这些制备方法环保性不强，材料的通用性不强。 本专利技术采用天然的棉花为模板，研制管状四氧化三钴，且所制备的管状四氧化三钴还具有介孔特性，这对于提高其电化学性能具有积极的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服已有技术的不足，提供一种工艺简单、操作容易、环保、原料来源丰富、低成本及性能好的超级电容器用管状介孔四氧化三钴及其制备方法。 本专利技术是这样实现的:一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴，以棉花和六水硝酸钴为原料，制备得到管状介孔四氧化三钴产品，其特性为:孔径为9-25nm、管径为8_20 μ m、内外径比大于1、长径比大于为10。 一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴的制备方法，以棉花为模板，以六水硝酸钴为原料，经浸泡、干燥及煅烧工序，制备得到管状介孔四氧化三钴产品，制备包括以下工艺步骤:a、把棉花浸泡在六水硝酸钴水溶液中；b、棉花浸泡后将其取出进行干燥；c、把干燥后的棉花于空气中进行煅烧。 所述的浸泡方法是:将1-10重量份的棉花浸入90-99重量份的六水硝酸钴水溶液中，棉花要完全浸透。 所述的干燥方法是:将吸附有硝酸钴溶液的棉花在小于55°C温度下干燥。 所述的煅烧方法是:把干燥后的棉花于空气中在300-700°C温度下煅烧1-5小时。 所述的六水硝酸钴水溶液是:由1-20重量份六水硝酸钴与80-99重量份去离子水组成。 本专利技术的优点和积极效果:1、本专利技术制备的管状四氧化三钴相比于球状等四氧化三钴有更好的电容特性及更高的储能特性；2、本专利技术的制备方法与以前的制备方法相比，具有简单、低成本、环保性好等优点。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 图1是采用本专利技术制备的管状介孔四氧化三钴的X射线衍射图。 图2是采用本专利技术制备的四氧化三钴的扫描电镜图。 图3是采用本专利技术制备的管状介孔四氧化三钴的氮气吸附-脱附曲线及所得管状介孔四氧化三钴的孔径分布图(图中插入部分)。 图4是采用本专利技术制备的管状介孔四氧化三钴所制得的电极在3.0 M KOH中的循环伏安曲线。 图5是采用本专利技术制备的管状介孔四氧化三钴所制得的电极在3.0 M KOH中的计时电位曲线。 【具体实施方式】 下面通过实例进一步详细说明本专利技术，本实施例仅在说明本专利技术的具体方式之一，本领域的技术员在本专利技术技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本专利技术的保护范围内。 实施例1:一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴的制备，先取I克Co (N03) 2.6H20溶解于20克去离子水中，再将1.35克的棉花浸入硝酸钴水溶液中。待棉花完全浸透后将其取出，在烘箱中53°C烘干。然后把吸附有硝酸钴的棉花在空气中400°C煅烧3小时。图1为最终产物的XRD图，从图中可以看出产物是Co3O4 (卡号为N0.42-1467)。从产物的扫描电镜相片(图2)可以得知四氧化三钴粉体的形貌为管状(管径8-15 μ m、长径比平均18、内外径比 1.1)。图3为产物的氮气吸附-脱附曲线，从曲线可知产物为介孔状多孔物质，其孔径约为9-13nm (图3中的插入图)。其比表面为3 m2/g。 将制备得到的管状介孔四氧化三钴粉体制备成电极，然后在3.0 M KOH中，电位区间为0-0.45伏进行循环伏安曲线性能测试，结果如图4所示，可发现电极在KOH溶液中具有较好的电容特性。将制备得到的电极在KOH中电流密度为0.5 A g—1下测试恒流充放性能分析，结果如图5所示，可发现本专利技术的电极的比容量为130.5 F g—1，可作为超级电容器电极材料使用。 实施例2:一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴的制备，先取5克Co (N03) 2.6H20溶解于20克去离子水中，再将I克的棉花浸入硝酸钴水溶液中。待棉花完全浸透后将其取出，在烘箱中52°C烘干。然后把吸附有硝酸钴的棉花在空气中500°C煅烧2小时。从产物的XRD图可看出其为Co3O4 (卡号为N0.42-1467)。从产物的扫描电镜相片可以得知四氧化三钴粉体的形貌为管状(管径10-20 μ m、长径比平均20、内外径比1.2)。从产物的氮气吸附-脱附曲线可判断其为介孔状多孔物质，其孔径约为10-18nm。其比表面为3.7 m2/g。 将制备得到的管状介孔四氧化三钴粉体制备成电极，然后在3.0 M KOH中，电位区间为0-0.45伏进行循环伏安曲线性能测试，可发现电极在KOH溶液中具有较好的电容特性。将制备得到的电极在KOH中电流密度为0.5 A g—1下测试恒流充放性能分析，可发现本专利技术的电极的比容量为133.7 F g_\可作为超级电容器电极材料使用。 实施例3:一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴的制备，先取0.5克Co (N03) 2.6H20溶解于20克去离子水中，再将0.5克的棉花浸入制备的硝酸钴水溶液中。待棉花完全浸透后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超级电容器用管状介孔四氧化三钴，其特征在于：以棉花和六水硝酸钴为原料，制备得到管状介孔四氧化三钴产品，其特性为：孔径为9‑25nm、管径为8‑20μm、内外径比大于1、长径比大于为10。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：颜东亮，徐华蕊，朱归胜，李仕超，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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