[发明专利]一种三元化合物电极材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种三元化合物电极材料的制备方法，包括：(1)将镍源、钴源、锌源、氟化铵NH₄F和尿素溶解到去离子水中，充分搅拌，得到混合溶液；(2)将清洗过的基底材料加入上述混合溶液中进行水热反应，然后冷却至室温，取出基底材料洗涤，干燥，得到长有前驱体的基底材料；(3)将长有前驱体的基底材料进行煅烧，得到三元化合物电极材料。本发明制得的三元化合物电极材料结构新颖，且利于电化学反应，有望在超级电容器、锂离子电池和电催化领域得到应用。

技术领域

本发明属于电极材料技术领域，特别涉及一种三元化合物电极材料的制备方法。

背景技术

由于超级电容器具有高比电容、长循环寿命、快速充放电速率和安全性等优点而成为一种具有重要发展前景的储能装置。研究表明，高性能电极材料是决定超级电容器性能的关键因素。目前超级电容器的电极材料主要有碳材料、导电聚合物和过渡金属氧化物。这些材料中，过渡金属氧化物具有更高的比电容而受到研究人员的关注。

三元过渡金属化合物由于比单一化合物具有高电导率和可为法拉第可逆反应提供多个氧化态而被认为是新一类高性能电极材料。主要优点有：三元过渡金属化合物在电化学反应过程中具有协同效应可以有效提高电化学性能；引入不同金属离子能产生多相金属氧化物和引入足够的结构缺陷，改善单一金属氧化物自身的缺点。因此，通过一种简单的方法制备三元化合物电极材料对提高其电化学性能极为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三元化合物电极材料的制备方法，提高单一化合物电极材料的电化学性能，推广三元化合物在储能领域的应用。

本发明的一种三元化合物电极材料的制备方法，包括：

(1)将镍源、钴源、锌源、氟化铵NH₄F和尿素溶解到去离子水中，充分搅拌，得到混合溶液；其中镍源、钴源、锌源、NH₄F和尿素的摩尔比为0.1～1：0.1～1：0.2～2：1～20：5～30；

(2)将清洗过的基底材料加入步骤(1)得到的混合溶液中进行水热反应，然后冷却至室温，取出，洗涤，干燥，得到长有前驱体的基底材料；

(3)将步骤(2)得到的长有前驱体的基底材料进行煅烧，得到三元化合物电极材料。

所述步骤(1)中的镍源为六水合硝酸镍Ni(NO₃)₂·6H₂O，钴源为六水合硝酸钴Co(NO₃)₂·6H₂O，锌源为六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O。

所述步骤(2)中的基底材料为泡沫镍。

所述步骤(2)中水热反应的工艺参数为：水热反应温度为90～120℃，水热反应时间为3～12h。

所述步骤(2)中洗涤的工艺条件为：分别采用去离子水和乙醇进行洗涤。

所述步骤(3)中煅烧的工艺参数为：煅烧温度为250～450℃，煅烧时间为2～10h。

有益效果

本发明制得的三元化合物电极材料结构新颖，且利于电化学反应，电化学性能优于单一化合物电极材料，有望在超级电容器、锂离子电池和电催化领域得到应用。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的三元化合物电极材料的扫描电镜图。

图2为本发明实施例2制备的三元化合物电极材料的扫描电镜图。

具体实施方式