1.一種超級(jí)電容電極材料的制備方法,其特征在于采用含有Fe元素的紡絲液并以靜電紡絲制備纖維前驅(qū)體,然后經(jīng)碳化和氮化處理制得具有不同氮化鐵的一維FexN-C復(fù)合纖維,將其與乙炔黑和聚乙烯醇混合后涂布在石墨紙上烘干,制得超級(jí)電容電極材料,具體制備包括以下步驟:
a、纖維前驅(qū)體的制備
將含鐵元素前驅(qū)體溶液與聚合物和溶劑按質(zhì)量體積比為1~4 g:10 g:100 ml混合成紡絲液,采用靜電紡絲制備纖維前驅(qū)體,所述含鐵前驅(qū)體溶液為Fe(acac)3、FeCl3、Fe2(SO4)3或Fe(NO3)3;所述聚合物為PAN、PVA或PVP;所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺與乙醇按1:1體積比混合的溶液或去離子水;
b、復(fù)合纖維的制備
將上述纖維前驅(qū)體在100~300 ℃溫度下,保溫1~3 h進(jìn)行預(yù)氧化處理,然后在500~600 ℃溫度下,保溫1~5 h進(jìn)行碳化處理,獲得的氧化鐵顆粒為一維Fe2O3-C復(fù)合纖維,所述預(yù)氧化升溫速率為1~5 ℃/min;所述碳化升溫速率為1~10 ℃/min;
c、FexN-C復(fù)合纖維的制備
將上述制備的一維Fe2O3-C復(fù)合纖維在NH3氣氛和400~800 ℃溫度下,保溫1~5h進(jìn)行氮化處理,獲得直徑在200~500 nm,表面均勻分布有1~50 nm的FexN顆粒,為具有不同氮化鐵的一維FexN-C復(fù)合纖維,所述氮化升溫速率為1~10 ℃/min;
d、超級(jí)電容電極材料的制備
將上述制備的一維FexN-C復(fù)合纖維與乙炔黑和聚乙烯醇水溶液按質(zhì)量比為60~80:10~20:10~20混合,攪拌后均勻涂布在石墨紙上,隨后在80~100℃溫度下烘干6~12h,制得超級(jí)電容電極材料;所述聚乙烯醇水溶液為聚乙烯醇與水溶液按質(zhì)量比為5:100混合的溶液。