[发明专利]一种镍钴锰氢氧化物纳米针/氮掺杂碳/泡沫镍电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种镍钴锰氢氧化物纳米针/氮掺杂碳/泡沫镍电极材料的制备方法，按照如下步骤实施：

(1)将泡沫镍基底清洗，烘干；

(2)称取镍金属盐、柠檬酸、尿素溶解醇溶剂中，搅拌均匀使其完全溶解，得到混合溶液A，其中镍金属盐：柠檬酸：尿素的质量比为1：2：5～10；所述镍金属盐的浓度为30～50mM；

(3)将步骤(1)处理后的泡沫镍置于步骤(2)的混合溶液A中在空气中加热至40～80℃进行处理，直至溶液中晶体完全析出；其中混合溶液A的体积用量以泡沫镍的面积计为100-500mL/8cm²；

(4)将步骤(3)处理后的泡沫镍在氩气中于300℃-800℃焙烧；

(5)称取镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐和尿素溶解在去离子水中，搅拌均匀使其完全溶解，得到混合溶液B，其中镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐的摩尔比为1:1:1，镍金属盐的摩尔浓度为0.1～2mmol/30mL，尿素的摩尔质量为0.5～5mmol/30mL；

(6)将步骤(4)得到的泡沫镍置于步骤(5)的混合溶液B中，于100～180℃高温处理；

(7)将步骤(6)高温处理后的泡沫镍自然冷却到室温，洗涤后真空干燥，得到镍钴锰氢氧化物纳米针/氮掺杂碳/泡沫镍电极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐各自独立为硝酸盐、氯化盐或乙酸盐，镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐的摩尔浓度分别为2mmol/30mL，尿素的摩尔浓度为2.5mmol/30mL。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述镍金属盐为乙酸镍、氯化镍或硝酸镍，醇溶剂为乙醇、乙二醇或丙三醇。

4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述焙烧的升温速率为5～20℃/min，焙烧温度为300～800℃，焙烧时间为2～10h。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的焙烧分步进行，先在350-400℃焙烧2-3h，再升温至600-650℃焙烧2-3h。

6.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(6)中热处理温度为100～180℃，处理时间为6～8h。

7.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(7)中真空干燥温度为40～90℃，干燥时间为5～12h。

8.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)按照如下实施：将泡沫镍基底依次用丙酮、0.5～3M盐酸、去离子水和乙醇超声清洗，每次清洗时间为10～30min，烘干温度为35～80℃。