[发明专利]碳布/钴酸镍/氧化镍柔性电极材料及其制备方法有效
申请号: | 201710455887.7 | 申请日: | 2017-06-16 |
公开(公告)号: | CN109148163B | 公开(公告)日: | 2020-10-30 |
发明(设计)人: | 黄容姣;欧阳煜;郝青丽;雷武;夏锡锋 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | H01G11/26 | 分类号: | H01G11/26;H01G11/32;H01G11/30;H01G11/46;H01G11/86 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 邹伟红;朱显国 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 碳布 钴酸镍 氧化 柔性 电极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.碳布/钴酸镍/氧化镍柔性电极材料,其特征在于,该电极材料具有三维的多层次结构,所述的钴酸镍呈针状结构生长在碳布上,所述的氧化镍呈纳米片状结构生长在钴酸镍上,由如下步骤制备:
第一步:碳布用浓硝酸油浴处理,水冲洗干净;
第二步:配制氯化钴和氯化镍的混合溶液,将尿素和十六烷基三甲基溴化铵分别加入到该混合溶液中,搅拌溶解;
第三步:将第一步得到的碳布浸入第二所述混合溶液,水热反应;
第四步:洗涤后煅烧,获得碳布/钴酸镍材料;
第五步:配制硝酸镍和过硫酸钾的混合溶液;
第六步:将第四步制备的碳布/钴酸镍材料置于第五步所述溶液中浸泡,加入氨水,然后静置反应;
第七步:取出、洗涤、煅烧,获得所述的三维多层次结构的碳布/钴酸镍/氧化镍纳米阵列电极材料;
其中,
第一步中,油浴反应温度为70-110 ℃,反应时间为10-14 h;
第二步中,氯化钴和氯化镍的摩尔比为2:1,尿素与十六烷基三甲基溴化铵摩尔比为5:1~20:1,氯化钴与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:1~2:1。
2.如权利要求1所述的电极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步:碳布用浓硝酸油浴处理,水冲洗干净;
第二步:配制氯化钴和氯化镍的混合溶液,将尿素和十六烷基三甲基溴化铵分别加入到该混合溶液中,搅拌溶解;
第三步:将第一步得到的碳布浸入第二所述混合溶液,水热反应;
第四步:洗涤后煅烧,获得碳布/钴酸镍材料;
第五步:配制硝酸镍和过硫酸钾的混合溶液;
第六步:将第四步制备的碳布/钴酸镍材料置于第五步所述溶液中浸泡,加入氨水,然后静置反应;
第七步:取出、洗涤、煅烧,获得所述的三维多层次结构的碳布/钴酸镍/氧化镍纳米阵列电极材料;
其中,
第一步中,油浴反应温度为70-110 ℃,反应时间为10-14 h;
第二步中,氯化钴和氯化镍的摩尔比为2:1,尿素与十六烷基三甲基溴化铵摩尔比为5:1~20:1,氯化钴与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1:1~2:1。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,第三步中,水热反应温度为100-200℃,反应时间为3-12h。
4. 如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,第四步中,煅烧温度为200-350 ℃,反应时间为1-4 h。
5. 如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,第五步中,硝酸镍的浓度为0.2-1.0mol/L,过硫酸钾的浓度为0.1-0.5 mol/L。
6. 如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,第六步中,碳布/钴酸镍材料的面积与第五步所述混合溶液的体积比为8:50cm2/mL;浸泡时间为5-30 min;氨水与第五步所述的硝酸镍的摩尔比为75:25;静置反应时间为2-10 min。
7.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,第七步中,煅烧温度为200-350℃,煅烧反应时间为1-4h。
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