[发明专利]NF@氧化钼@镍钴-LDH复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种NF@MoO₃@NiCo‑LDH复合材料及其制备方法和应用，包括：制备钼酸铵溶液；以钼酸铵溶液作为电沉积液，以泡沫镍作为载体，采用一步电沉积法制得NF@MoO₃前驱体，之后将NF@MoO₃前驱体在空气氛围中进行退火工艺，得到NF@MoO₃；将Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₃·6H₂O、NH₄F、尿素加入水中，充分搅拌分散均匀，将溶液转入高压釜中，浸入NF@MoO₃，水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到NF@MoO₃@NiCo‑LDH材料。与现有技术相比，本发明制备的材料具有独特的分层核壳结构，可以提供有效的活性位点，不仅具有MoO₃促进电解质的扩散和电子的转移的优点同时具有NiCo‑LDH高比电容的优点，电化学性能良好；制备方法环境友好、制备方法简单易操作，便于大规模工业生产。

技术领域

本发明涉及电化学及纳米材料技术领域，尤其是涉及一种NF@MoO₃@NiCo-LDH复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

超级电容器由于其快速的充电和放电速率、高功率密度(比电池高1-2个数量级)、长循环寿命(比电池长2-3个数量级)和高可靠性而在过去几十年中引起了极大的兴趣。目前常用的超级电容器电极材料有碳基材料、过渡金属化合物、导电聚合物和复合物基电极材料。由于过渡金属化合物具有高的比电容和导电率，在制造高功率和高能量超级电容器电极方面十分适用。

现有技术中采用的NiCo-LDH本身电导率低，导致其在超级电容器材料的应用中存在明显的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种NF@MoO₃@NiCo-LDH复合材料及其制备方法和应用，通过将MoO₃与NiCo-LDH复合，来达到增强电化学性能的效果，进而克服MoO₃与NiCo-LDH自身存在的在超级电容器电极材料方面的应用限制等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是保护一种NF@MoO₃@NiCo-LDH复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备钼酸铵溶液；

S2：以S1中制备的钼酸铵溶液作为电沉积液，以泡沫镍作为载体，采用一步电沉积法制得NF@MoO₃前驱体，并进行洗涤、干燥，之后将NF@MoO₃前驱体在空气氛围中进行退火工艺，得到NF@MoO₃；

S3：将Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₃·6H₂O、NH₄F、尿素加入水中，充分搅拌分散均匀，将溶液转入高压釜中，并在高压釜中浸入S2中得到的NF@MoO₃，进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到NF@MoO₃@NiCo-LDH材料。

进一步地，S1中钼酸铵溶液的制备过程为：将四水合钼酸铵与水混合，搅拌并辅以超声分散均匀使其完全溶解，得到混合溶液；

所述四水合钼酸铵的摩尔量与水的添加量体积之比为1mmol:(40-60)mL。

进一步地，S1中所述的搅拌并辅以超声分散的温度为室温，超声时间为5-10min，超声分散后得到澄清的混合溶液。

进一步地，S2中以丙酮、乙醇、水依次处理过的泡沫镍作为载体。