[发明专利]一种棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)将钴盐、镍盐和尿素溶于水中制备得到混合溶液，将泡沫镍浸入其中，然后置于高压反应釜内，加热反应，反应结束后冷却，获得前驱体材料；

2)将步骤1)制备的前驱体材料煅烧，得到了负载了NiCo₂O₄纳米棒的泡沫镍片；

3)在高压反应釜中加入含S^2-离子的盐的溶液，将负载了NiCo₂O₄纳米棒的泡沫镍片悬在溶液上方，不与溶液接触，加热反应，反应结束，即得到棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述混合溶液中镍盐的浓度为0.01～0.1摩尔/升，钴盐浓度为0.02～0.2摩尔/升，尿素浓度为0.06～0.6摩尔/升。

3.根据权利要求1或2所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述加热反应是在100～140℃下反应4～10小时。

4.根据权利要求1或2所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的煅烧具体为：在300～400℃下煅烧1～4小时。

5.根据权利要求1或2所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中将负载了NiCo₂O₄纳米棒的泡沫镍片悬在溶液上方具体为：将负载了NiCo₂O₄纳米棒的泡沫镍片放在特氟隆支架上，置于在高压釜内，悬在溶液上方，不跟溶液接触。

6.根据权利要求1或2所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述加热反应是指将高压釜加热至100-120℃，反应2～10小时。

7.根据权利要求1或2所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述含S^2-离子的盐选自硫化钠或硫化钾中的一种或两种；S^2-离子的浓度为0.021～0.2摩尔/升。

8.根据权利要求1-7所述的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法不使用泡沫镍，具体包括以下步骤：

1)将钴盐、镍盐和尿素溶于水中制备得到混合溶液，然后置于高压反应釜内，加热反应，反应结束后冷却，收集沉淀，获得前驱体材料；

2)将步骤1)制备的前驱体材料煅烧，得到的NiCo₂O₄纳米棒；

3)在高压反应釜中加入含S^2-离子的盐的溶液，将NiCo₂O₄纳米棒悬在溶液上方，不跟溶液接触，加热反应，即得到棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料。

9.一种棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的方法制备得到，其具有核壳结构，形貌为NiCo₂S₄纳米片包覆着NiCo₂O₄纳米棒。

10.一种权利要求1-8任一项所制备的棒状核壳结构的钴酸镍/硫化钴镍纳米复合材料作为超级电容器的应用。