[发明专利]一种多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法在审
申请号: | 201310594484.2 | 申请日: | 2013-11-21 |
公开(公告)号: | CN103594246A | 公开(公告)日: | 2014-02-19 |
发明(设计)人: | 胡俊青;徐开兵;邹儒佳;杨方;安磊 | 申请(专利权)人: | 东华大学 |
主分类号: | H01G9/042 | 分类号: | H01G9/042;B82Y40/00 |
代理公司: | 上海泰能知识产权代理事务所 31233 | 代理人: | 黄志达 |
地址: | 201620 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多孔 nico sub 纳米 阵列 超级 电容器 电极 材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于超级电容器电极材料的制备领域,特别涉及一种多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法。
背景技术
超级电容器作为一种能源储存设备已经吸引了很多研究者的关注。超级电容器具有很多优点:功率密度高,循环寿命长,安全,环境友好。因此,超级电容器在便携式电子器件、混合动力电动汽车和大量的微器件中具有广泛的应用前景。超级电容可以根据电荷储存机理分为二类:一类电化学双电层电容器,该类电容器的电极材料主要是碳材料;另一类是法拉第赝电容器,该类电容器的电极材料主要是过渡金属氧化物。过渡金属氧化物由于具有高的比电容和优异的循环可逆性,因此被认为是最理想的电极材料。
最近,NiCo2O4由于具有低成本,高可用性,环境友好型,更为重要的是,NiCo2O4具有比NiO和Co3O4更高的电导率和电化学反应活性,因此受到广大研究者的广泛关注。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法,该发明制备的具有较高面积比电容,同时具有良好的电化学稳定性,表现出良好的超级电容性能。
本发明的一种多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法,包括:
(1)将泡沫镍放入盐酸溶液中,超声清洗,除掉泡沫镍表面的氧化镍,得到清洗后的泡沫镍;
(2)将六水合硝酸镍Ni(NO3)2·6H2O、六水合硝酸钴Co(NO3)2·6H2O和尿素溶解于水中,搅拌,得到混合溶液;
(3)将上述混合溶液中放入清洗后的泡沫镍,在90-180℃进行水热反应3-18h,冷却至室温,取出泡沫镍,然后超声洗涤,干燥,煅烧,即得多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料。
所述步骤(1)中盐酸溶液的浓度为0.5-1M。
所述步骤(2)中Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、尿素的比例为0.1mmol:0.2mmol:0.5-2g。所述步骤(3)中放入的泡沫镍大小为1*4cm.
所述步骤(3)中多孔NiCo2O4纳米线以阵列的方式生长在泡沫镍上。
所述步骤(3)中水热反应在聚四氟乙烯水热反应釜中进行,反应釜填充度为80-85%,反应釜的容积为60mL。
所述步骤(3)中取出的泡沫镍上覆盖了一层粉红色的样品。
所述步骤(3)中超声洗涤为超声条件下用去离子水、乙醇洗涤3-5次。
所述步骤(3)中煅烧温度为250-350℃,煅烧时间为60-240min。
本发明直接在泡沫镍等集流体上生长NiCo2O4电极材料可以避免传统电极材料制备过程中出现的“死”体积而导致比电容下降。
有益效果
(1)本发明方法制备得到的多孔NiCo2O4纳米线阵列,不仅具有较高面积比电容,同时具有良好的电化学稳定性,表现出良好的超级电容性能;
(2)本发明的方法绿色环保,低成本;
(3)本发明的超级电容器电极材料的制备方法简单、避免了使用传统制备方法活性材料与导电物质,粘结剂混合的缺陷。
附图说明
图1是本发明中实施例1制备的多孔NiCo2O4纳米线阵列电极材料低倍SEM图片;
图2是本发明中实施例1制备的多孔NiCo2O4纳米线阵列电极材料高倍SEM图片;
图3是本发明中实施例1制备的多孔NiCo2O4纳米线阵列电极材料TEM图片;
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