[发明专利]一种泡沫镍基高负载NiCo2S4复合电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法。本发明泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法依次包括以下步骤：第一步，将泡沫镍泡沫孔充填入环氧树脂；第二步，通过烧结使环氧树脂碳化，得到环氧树脂碳化产物填塞的泡沫镍；第三步，采用水热法将碳化产物填塞的泡沫镍负载镍钴前驱体；第四步，将碳化产物填塞泡沫镍负载的镍钴前驱体水热转化为NiCo₂S₄，得到泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极。采用的水溶性镍盐或钴盐为氯化盐、硫酸盐、硝酸盐之一种或一种以上。采用的水溶性硫化物为硫化钠、硫化钾、硫代乙酰胺之一种或一种以上。本发明复合电极作为超级电容器电极具有优异的电化学性能。

技术领域

本发明涉及一种超级电容器电极的制备方法，特别涉及一种泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，属于超级电容器电极领域。

背景技术

随着社会经济的发展，传统能源在不停地消耗，环境问题也日益严重，开发绿色能源和关注生态环境受到人们的关注。超级电容器作为一种新型的储能元件，因其具有能快速充放电、使用寿命长、高能量密度与高功率密度、绿色环保无污染等优点，将会取代电池与传统电容器，越来越受到人们的重视。

电极材料是高性能超级电容器的核心。用于超级电容器电极的泡沫镍基复合电极是近年来的研究热点。目前，以泡沫镍为基底，通常是在泡沫镍骨架上水热负载金属氧化物、金属硫化物以及其他物质。由于泡沫镍的骨架表面积较低，目前的泡沫镍基复合电极的电化学性能较差，因此开发高电化学性能的泡沫镍基复合电极具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供具有优异电化学性能的超级电容器电极的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，依次包括以下步骤：

第一步，将环氧树脂预聚物与固化剂的液态混合物充填入泡沫镍泡沫孔，接着使环氧树脂完全固化；

第二步，将充填环氧树脂的泡沫镍烧结，使环氧树脂碳化，得到环氧树脂碳化产物填塞的泡沫镍；

第三步，将碳化产物填塞的泡沫镍放入水溶性镍盐和水溶性钴盐的混合水溶液中，转入水热反应釜中进行水热反应，负载镍钴前驱体；

第四步，将碳化产物填塞泡沫镍的负载镍钴前驱体，放入水溶性硫化物的水溶液中，再转入水热反应釜中进行第二次水热，得到泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极。

对于本发明泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，第二步的烧结条件是：惰性气氛下，250～400℃下烧结1～3小时。

对于本发明泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，第三步采用的水溶性镍盐可以是氯化镍、硫酸镍、硝酸镍之一种或一种以上；水溶性钴盐可以是氯化钴、硫酸钴、硝酸钴之一种或一种以上。

对于本发明泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，水溶性镍盐所含的镍和水溶性钴盐所含的钴两者的摩尔比最好为1∶2。

对于本发明泡沫镍基高负载NiCo₂S₄复合电极的制备方法，第三步的水热温度以110～140℃为佳，水热时间以10～14小时为佳。