[发明专利]一种高性能CN@Co-Ni LDH电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能CN@Co‑NiLDH电极的制备方法，包括：1)采用无水乙醇溶解尿素，搅拌超声处理，混合均匀后干燥处理，然后高温煅烧得到CN；将CN散在溶于去离子水和乙二醇的混合溶液，得到CN溶液；3)取Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O和尿素加入步骤1)所得CN溶液中得混合溶液；4)将步骤3)混合溶液和泡沫镍转移至微波反应器，反应结束取出泡沫镍，去离子水冲洗，干燥得到CN@Co‑NiLDH电极。本发明制备的CN@Co‑NiLDH电极能够提高超级电容器的能量密度和循环稳定性，同时降低超级电容电器的制造成本，推动超级电容器在实际应用中的广泛使用。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，尤其涉及一种高性能CN@Co-Ni LDH电极的制备 方法。

背景技术

人类社会的快速发展引发对可持续能源的巨大需求，便携高效的储能设备 成为研究的热点。在众多的储能器件中，超级电容器因其快速充放电，循环寿 命长等卓越的电化学寿命，被视为最有潜力的储能器件之一。当前，在保持高 功率密度的同时，提升超级电容器的能量密度，仍是解决超级电容器在实际应 用中的主要挑战。层状双金属氢化物(LDH)是一种理想的赝电容的电极材料，其 层板间的过渡金属阳离子可以作为电化学反应的活性位点。在超级电容器方面 有广阔的应用前景。但是，LDH的电化学反应动力学较为缓慢，电子和离子的传 导性较差。导致其电化学性能仍就有较大的提升空间。

近年来，碳材料与LDHs复合被广泛的使用，因为二者复合增强电化学性能， 提高氧化还原性。例如Zhang等人采用简单的气液界面的方法制备了CoAl-LDH/ 石墨烯复合材料。在电流密度为10A/g下，比电容为341.2F/g。Yu等人通过 水热法成功制备了多面体状的NiMn-LDH/多孔碳复合材料，在电流密度为1A/ g的条件下，电容为1634F/g。然而仅仅通过涂浆法制电极往往会增加电极的 “死面”，限制材料的电化学性能。因此有必要在导电基底上直接生长复合材 料，是的活性物质在储能中得以有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能CN@Co-Ni LDH电极的制备方法，其明制备 的CN@Co-Ni LDH电极能够提高超级电容器的能量密度和循环稳定性，同时降低 超级电容电器的制造成本，推动超级电容器在实际应用中的广泛使用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种高性能CN@Co-Ni LDH电极的制备方法，1.一种高性能CN@Co-Ni LDH电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采用无水乙醇溶解尿素，搅拌超声处理，混合均匀后干燥处理，然后高 温煅烧得到粉末状CN；将粉末状CN散在溶于去离子水和乙二醇的混合溶液得到 溶液A，超声分散使溶液均匀，得到CN溶液；

3)取Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O和尿素加入步骤1)所得CN溶液中 并持续搅拌直至溶液均匀得混合溶液；

4)将步骤3)混合溶液和干净的泡沫镍转移至微波反应器，于180-200℃ 反应，反应结束取出泡沫镍，用去离子水冲洗，干燥得到CN@Co-Ni LDH电极。

进一步的，所述步骤1)中所得到的CN溶液为1mg/ml的CN溶液。

进一步的，所述步骤4)中反应温度为190℃。

进一步的，所述步骤4)中反应时间为10-20min，优选15min。

进一步的，所述步骤1)中干燥处理具体为：于65-85℃恒温鼓风干燥箱 内干燥12h，优选75℃。