[发明专利]负载镍锰氧化物和二硫化镍的埃洛石电极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种负载镍锰氧化物和二硫化镍的埃洛石电极材料的制备方法。所述方法以埃洛石纳米管为模板，天然的埃洛石纳米管经预处理后，分别使用硅烷偶联剂KH‑550、琥珀酸酐对其表面及其内腔进行处理得到羧基修饰的埃洛石。然后将六水氯化镍、四水乙酸锰和羧基修饰的埃洛石溶解于去离子水中，超声分散均匀后加入乌洛托品和柠檬酸钠，采用水热反应负载镍锰氧化物，得到镍锰氧化物/羧基埃洛石复合材料。最后，在硫化钠水溶液中经过硫化反应，两步合成出二硫化镍/镍锰氧化物/埃洛石活性材料。本发明制得的复合材料具有较高的比电容，并且成本较低、反应温和，易于制备，在储能领域中展现了极大的应用前景。

技术领域

本发明属于电极材料制备技术领域，具体涉及一种负载镍锰氧化物和二硫化镍的埃洛石电极材料的制备方法。

背景技术

超级电容器具有高功率密度和优异循环稳定性能，作为新能源开发中的能量存储转换器件，具有广泛的应用前景。超级电容器的电化学性能主要取决于电极材料和电解液。因此，研发新型高效的电化学储能材料对有效提高超级电容器的电化学性能具有重要意义(①Steven Chu,Arun Majumdar.Opportunities and challenges for a sustainableenergy future.Nature,2012,488,294-303.)。

过渡金属硫化物，如CoS，NiS，CuS，MoS₂等，以其独特的物理和化学性质(如相比碳材料具有高的导电性，具有比金属氧化物具有更高的热稳定性)，以及有助于高比容量的富氧化还原反应，作为电化学活性材料脱颖而出。Xiao等采用电化学沉积法制备了具有管状结构的NiCo₂S₄，4mA cm^-2的电流密度下，比容量为0.87F cm^-2,电流密度为20mA cm^-2时，比容量为0.58F g^-1。电活性材料Co_xNi_1-x(OH)₂被引入来制备CoxNi_1-x(OH)₂/NiCo₂S₄复合材料,电化学性能得到了明显的提升，4mA cm^-2的电流密度下，比容量高达2.86F cm^-2,电流密度为20mA cm^-2时，比容量高达2.41F g^-1。(②Xin Yao Yu,et al.Metal sulfide hollownanostructures for electrochemical energy storage.Advanced Energy Materials,2016,6,1501333.；③Junwu Xiao,et al.Design hierarchical electrodes with highlyconductive NiCo₂S₄nanotube arrays grown on carbon fiber paper for high-performance pseudocapacitors.Nano letters,2014,14,831-838.)。