一種二氧化钌基複合納米材料及其制備方法

　　超级电容器（又称電化學电容器）因具有高功率密度、高能量密度和长循环寿命的特點而受到廣泛關注，超級電容器要紧依靠高比外表積材料外表或體相發生的快速可逆的法拉第反應或准法拉第反應進行儲能。目前要紧研究電極材料有介孔碳材料、水合金屬氧化物和導電聚合物以及它們的複合物，碳材料基于碳電極/電解液界面上電荷分離所産生的雙電層電容來儲能，而此〇2等氧化物依賴氧化物外表或體相中發生的氧化還原反應而産生的吸附電容。該類電容的産生由于伴隨這電荷傳遞過程的發生而不同于雙電層電容，被稱爲法拉第准電容。在雷同的比外表積條件下，後者的比電容是前者的10100倍。

但碳材料的瞬時大電流放電功率性能好于後者。Ru02的電化學性能要紧受其结構、形貌和制備方法的影響，增大氧化钌材料的比外表積同時改善Ru02顆粒與基體材料間的接觸是進一步提高氧化钌材料大倍率性能的重要途徑。因而開發出一種大比外表積、結構和化學特征複合高性能電容器需求的電極材料是一項重要的技術。

目前爲增大氧化物的電極比外表積同時降低材料的成本通常采用方案是將納米氧化物顆粒與大比外表積的碳材料複合。如CN103680995A公開了一種用于超級電容器的介孔碳/Ru02電極材料的制備方法。該方法通過溶膠凝膠法將此02摻雜到有序介孔碳中，可獲得Ru02含量在395%的複合材料。但溶膠凝膠法制備的材料在進一步的熱處理過程中易于發生晶化，而導致材料體相傳導質子的能力降低，影響內部氧化還原吸附反應，降低材料的電化學性能。同时，Ru0 2納米顆粒與碳基體材料間存在大的電子轉移電阻，這也是制約該材料倍率性能的另一重要因素。

一種二氧化钌基複合納米材料及其制備方法。所述制备方法的确包括：将碳基体疏散于水中，接着进入钌源和氧化性金属源，调节溶液pH值，攪拌吸附後，油浴反應，然後離心，洗滌，惰性氣氛中煅燒即得所述複合納米材料。該方法操作工藝簡單、産率高、成本低、無汙染，制得的二氧化钌/金屬納米顆粒/碳複合納米材料活性身分尺寸細小，比外表積大，疏散均一。本發明二氧化钌爲水合二氧化钌，是一種良好的可逆充放電活性物質，金納米顆粒易于吸附質子和傳遞電子，改善了二氧化钌/金屬納米顆粒/碳复合材料的電化學性能，用本发明制备的二氧化钌/金屬納米顆粒/碳复合材料作为超级电容器电极材料，有着优异的電化學性能。