[发明专利]一种氧化镍/四氧化三钴银耳状、悬铃果状和/或松果状复合微球及其制备方法

说明书

本公开涉及一种NiO/Co₃O₄银耳状、悬铃果状和/或松果状复合微球的制备方法，包括以下步骤：(1)将尿素加入水和乙醇混合液中，搅拌至溶液呈透明状，得混合溶液a；(2)Ni(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O加入到步骤(1)的混合溶液a中，得到混合溶液b；(3)将步骤(2)制得的混合溶液b转移至反应釜后进行溶剂热反应；(4)将步骤(3)反应后的产物进行抽滤，洗涤，干燥，研磨后，煅烧，得到具有介孔结构的尖晶石型NiO/Co₃O₄银耳状、悬铃果状和松果状复合微球。本公开不需要任何表面活性剂，且可以通过控制煅烧温度来灵活调控产物形貌，产物形貌均一，分散均匀。

技术领域

本公开涉及一种NiO/Co₃O₄银耳状、悬铃果状和/或松果状复合微球及其制备方法，属于纳米材料合成技术领域。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

由于化石燃料的逐渐减少，能源储存已经成为当今社会关注的重要问题，对高性能，环保型储能装置的需求引起了科学家的关注。在各种可用储能技术中，电化学储能装置(包括电池和超级电容器)显示出巨大的潜力。具体而言，电池通常提供高能量密度，但需要数小时才能充满电，而超级电容器具有功率密度高，循环寿命长和可靠性高的优点，但其能量密度有限。因此，需要研究一种高能量密度和高功率密度的高性能电化学储能装置来满足我们对便携式电子设备、电动汽车和清洁能源高效利用的日益增长的需求。为实现这一目标，超级电容器的能量密度或电池的功率密度都会增加，但其内在优势不受影响。目前，像MnO₂/NiO、Co₃O₄/MnO₂、Mn₃O₄/Co₃O₄等核-壳结构的纳米复合材料已经被广泛地应用于超级电容器。尽管这些材料显示出强大的电化学性能，但其制备过程复杂并且需要严格的后处理。因此，需要研究一种方法简单的纳米复合材料，且具有更高的均匀性和可调性，是当前研究的重点。

在当前环境影响下，使用改进的配位聚合物颗粒转化法制造均匀纳米复合材料引起了科学家的巨大兴趣，这可以促进它们在实际生产中的使用。与常规方法相比，这种方法可以通过操纵前体颗粒的组成和退火参数来改变化学和物理性质。在这里，我们通过改进的配位聚合物颗粒转化法，研究了温度诱导NiO/Co₃O₄纳米复合材料的设计和合成。NiO/Co₃O₄复合材料的选择归因于以下考虑：(i)Co₃O₄和NiO是两种最广泛研究的赝电容材料，因为它们具有低成本，高氧化还原活性，环境友好性和高理论比电容；(ii)由于M-O与M-O-OH(M＝Co或Ni)是常见的氧化还原反应，它们在碱性条件下都具有良好的电容保持性和稳定性，从而可以提供更高的协同效应。