[发明专利]一种四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的制备方法

权利要求书

1.一种四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的制备方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：

一、泡沫镍的预处理：

使用压片机对厚度为1.5mm的泡沫镍进行压片处理，得到厚度为0.3mm的泡沫镍；首先使用无水乙醇对镍片超声清洗5min，再使用丙酮对镍片超声清洗5min，最后使用无水乙醇冲洗4次，再在温度为60℃下烘干，得到洁净的镍片；

步骤一中所述的使用无水乙醇对镍片超声清洗5min，超声清洗的功率为160W，步骤一中所述的使用丙酮对镍片超声清洗5min，超声清洗的功率为160W；

步骤一中所述的压片机的压力为6kPa；

二、将硝酸钴溶解到蒸馏水中，再加入质量分数为28％的氨水，得到混合溶液A；

步骤二中所述的硝酸钴的质量与蒸馏水的体积比为3g:40mL；

步骤二中所述的硝酸钴的质量与质量分数为28％的氨水的体积比为3g:30mL；

三、将聚酰亚胺胶带粘贴到步骤一中得到的洁净的镍片的一个表面上，再浸入到步骤二中得到的混合溶液A中，再在温度为90℃下反应7h；取出后使用蒸馏水进行冲洗4次，得到表面负载有Co₃O₄纳米棒阵列的镍片；

四、将表面负载有Co₃O₄纳米棒阵列的镍片在空气气氛和温度为300℃下热处理1h，得到退火处理的表面负载有Co₃O₄纳米棒阵列的镍片；

五、将苯胺和质量分数为98％的硫酸加入到去离子水中，再超声分散20min，得到混合溶液B；

步骤五中所述的苯胺的纯度为99.5％；

步骤五中所述的超声分散的功率为160W；

步骤五中所述的苯胺与去离子的体积比为1:100；

步骤五中所述的质量分数为98％的硫酸与去离子的体积比为1:100；

六、将步骤四中得到的退火处理的表面负载有Co₃O₄纳米棒阵列的镍片作为工作电极，铂片作为对电极，将工作电极和对电极浸入到混合溶液B中进行电沉积，然后将表面负载有Co₃O₄纳米棒阵列的镍片取出，再使用去离子水冲洗4次，得到四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极；

步骤六中所述的电沉积在电化学工作站上完成的，其中电流密度为2.5mA cm^-2，电沉积时间为10min；

在电流密度为600mA/g的条件下，步骤六中制备的四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极在充放电50圈之后仍然保持大于631mAh g^-1的容量，保持大于72％的容量；

在电流密度为600mAg^-1的条件下，步骤六制备的四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的充电容量高达876mAh g^-1。