[发明专利]一种超级电容器正极材料镍钴固溶体的制备方法

说明书

本发明涉及一种超级电容器正极材料镍钴固溶体的制备方法，A)将表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀，制成微乳液，所述表面活性剂为曲拉通X‑100，所述助表面活性剂为正丁醇和正庚烷；B)将镍盐、钴盐分别溶于去离子水中，制备钴离子水溶液和镍离子水溶液，所述钴离子水溶液中钴盐的浓度为0.05mol/L~0.5mol/L，所述镍离子水溶液中镍盐的浓度为0.1mol/L~1.5mol/L；C)将络合剂溶于去离子水中，制备络合剂水溶液。本发明使用价格低廉的草酸酯类，不仅简单易行，适用范围广，而且制备的草酸镍钴固溶体纳米材料做为超级电容器正极材料具有较高的比电容及循环稳定性。

技术领域

本发明涉及电容器制备技术领域，尤其是一种超级电容器正极材料镍钴固溶体的制备方法。

背景技术

超级电容器又叫双电层电容器、电化学电容器，它是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性，是一种高效、实用、环保的能量存储装置，被认为是21世纪最有前途的储能元件。超级电容器的高比容量、高功率密度、高倍率性能以及长循环寿命等优点，受到人们的广泛关注，其在各种移动电子设备和轻便灵活的能量储存装置中，具有广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。

目前超级电容器正极材料常见的为过渡金属氧化物、氢氧化物、硫化物、磷化物，磷酸盐等，而合成这些电容器正极材料的方法一般为水热、煅烧、共沉淀等。由于这些这些方法合成过程较为复杂，水热、煅烧不仅消耗大量的能量，耗时长，而且加热过程存在一定危险。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种超级电容器正极材料镍钴固溶体的制备方法，该方法使用价格低廉的草酸酯类，不仅简单易行，适用范围广，而且制备的草酸镍钴固溶体做为超级电容器正极材料具有较高的比电容及循环稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种超级电容器正极材料镍钴固溶体的制备方法，制备方法包括以下步骤：

A)将表面活性剂、助表面活性剂和水混合均匀，制成微乳液，所述表面活性剂为曲拉通X-100，所述助表面活性剂为正丁醇和正庚烷；

B)将镍盐、钴盐分别溶于去离子水中，制备钴离子水溶液和镍离子水溶液，所述钴离子水溶液中钴盐的浓度为0.05mol/L～0.5mol/L，所述镍离子水溶液中镍盐的浓度为0.1mol/L～1.5mol/L；

C)将络合剂溶于去离子水中，制备络合剂水溶液，络合剂水溶液中络合剂的浓度为0.6mol/L～6mol/L；

D)取步骤C)中的体积二等份络合剂水溶液，取步骤B)中体积相同的钴离子水溶液和镍离子水溶液，分别与所取的络合剂水溶液混合搅拌，得到体积相同的络合镍离子水溶液与络合钴离子水溶液；

E)将步骤D)中络合镍离子水溶液和络合钴离子水溶液分别与步骤A)中体积相同的两等份微乳液混合搅拌，得到体积相同的水油两相镍离子微乳液和水油两相钴离子微乳液；

F)将步骤E)中的水油两相镍离子微乳液和水油两相钴离子微乳液静置分层，取油相镍离子微乳液和油相钴离子微乳液混合搅拌均匀制成镍钴混合溶液备用；

G)将草酸酯类加入步骤F)中的镍钴混合溶液，在一定搅拌温度下混合搅拌均匀制成草酸镍钴混合溶液；

H)将步骤G)中草酸镍钴混合溶液在恒定的干燥温度下进行干燥、研磨得到草酸镍钴固溶体纳米材料。

本发明的技术方案的进一步改进在于：步骤A)中表面活性剂曲拉通X-100：助表面活性剂正丁醇：助表面活性剂正庚烷：水的摩尔比为1～3:40～50:1～3:0.5～3。