[发明专利]具有高储氢容量的氧化铜纳米带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种具有高电化学储氢容量的纳米材料的制备方法，具体地说是一种具有高储氢容量的纳米材料的制备方法。

背景技术

随着科技的发展，石油和煤等资源的日益枯竭，能源问题日益严重。所以各国学者近年来都在新能源的开发，储存等领域不断的深入探索。随着纳米技术的发展，越来越多的人开始注意到纳米材料在能源领域具有着重要的研究前景。

手机，电脑等电子设备已经成为了我们生活中必不可少的一部分，随着微电子领域的发展，电子设备的远算速度在成倍的增加，当然随之而来的是功率也在增大，所以为这些电子设备续航的储能电池也在不断地发展提高。但是传统的锂电池由于造价昂贵且储存容量有限等诸多因素限制；镍镉电池又对环境造成很大的影响。所以近些年来储氢电池一直被人们关注，它具有储存容量大、造价低廉等优点。传统的储氢电池电极一般由合金构成，其储存容量和稳定性都不好，使其应用受到制约。

近年来，纳米材料和纳米技术的发展为新型储能材料的研究提供了新的机遇。由于纳米材料尺寸小，比表面积大，表面有较多的化学悬挂键，除了本身具有新奇物理特性外，在外场的作用下还可能产生界面极化等新的物理现象。因此，科学家对纳米材料在储氢电池方面的应用进行了初步研究和探索，并取得了一定的研究进展。但是，实现大量、可控制备、高效率储氢电池目前还存在诸多问题需要解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、适合于工业化生产的具有高储氢容量的氧化铜纳米带的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)按照Cu(NO₃)₂0.1-0.15克、蒸馏水20-25毫升和乙醇20-25毫升的比例混合配成混合溶液，将浓度为0.5M的NaOH水溶液6-10毫升和十六烷基三甲基溴化铵0.1-0.3克缓慢加入混合溶液中；

(2)然后将步骤(1)所得溶液在室温下超声处理30-50分钟，最后将获得的沉淀物提取出来并且用蒸馏水和乙醇清洗，即得到氧化铜纳米带。

利用本发明的氧化铜纳米带，与一定比例的乙炔黑和CTAB共同混合成镍网电极，并利用电化学平台测试其储氢容量。

本发明提供了一种高电化学储氢容量的氧化铜纳米带的制备方法。在电化学储氢测试中其容量为140毫安时每克，循环50次仍然能够达到40毫安时每克。

本发明的方法具有操作简单、适合于工业化生产，所得到的产品具有高的电化学储氢效果等优点。

附图说明

图1氧化铜纳米带的透射电镜图；

图2氧化铜纳米带的XRD图谱；

图3氧铜纳米带储氢电池的充放电曲线；

图4循环次数与容量之间的关系曲线。

具体实施方式

下面举例对本发明做更详细地描述：

实施例1：

(1)首先取100毫升烧杯，加入0.1-0.15克Cu(NO₃)₂，再加入溶解到20-25毫升的蒸馏水和20-25毫升的乙醇使其成为混合溶液。然后将6-10毫升的NaOH水溶液(NaOH的物质的量浓度为0.5M)0.1-0.3克的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)缓慢加入混合溶液中。

(2)然后将所得溶液在室温下超声30分钟。然后将获得的沉淀物提取出来并且用蒸馏水和乙醇清洗几次，即得到氧化铜纳米带。

(3)然后取一定量的氧化铜纳米带材料，与少量乙炔黑和CTAB混合制作成镍网电极，并利用电化学平台测试其储氢容量。

实施例2：

(1)首先取100毫升烧杯，加入0.1-0.15克Cu(NO₃)₂，再加入溶解到20-25毫升的蒸馏水和20-25毫升的乙醇使其成为混合溶液。然后将6-10毫升的NaOH水溶液(NaOH的物质的量浓度为0.5M)0.1-0.3克的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)缓慢加入混合溶液中。

(2)然后将所得溶液在室温下超声40分钟。然后将获得的沉淀物提取出来并且用蒸馏水和乙醇清洗几次，即得到氧化铜纳米带。

(3)然后取一定量的氧化铜纳米带材料，与少量乙炔黑和CTAB混合制作成镍网电极，并利用电化学平台测试其储氢容量。

实施例3：