[发明专利]一种四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的制备方法

摘要

一种四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的制备方法，它涉及一种电极的制备方法。本发明的目的是要解决现有过渡金属氧化物存在首次充放电库仑效率低、体积改变较大、倍率性能较差和容量衰减较快的问题。方法：一、泡沫镍的预处理；二、制备混合溶液A；三、制备表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片；四、制备退火处理的表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片；五、制备混合溶液B；六、电沉积，得到四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极。在电流密度为600mAg‑1的条件下，本发明制备的四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的充电容量高达876mAh g‑1。本发明适用于制备四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极。

主权项

一种四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极的制备方法，其特征在于该方法具体是按以下步骤完成的：一、泡沫镍的预处理：使用压片机对厚度为1.5mm的泡沫镍进行压片处理，得到厚度为0.2mm～0.4mm的泡沫镍；首先使用无水乙醇对镍片超声清洗5min～10min，再使用丙酮对镍片超声清洗5min～10min，最后使用无水乙醇冲洗3次～5次，再在温度为60℃下烘干，得到洁净的镍片；二、将硝酸钴溶解到蒸馏水中，再加入质量分数为25％～28％的氨水，得到混合溶液A；步骤二中所述的硝酸钴的质量与蒸馏水的体积比为(1g～5g):40mL；步骤二中所述的硝酸钴的质量与质量分数为25％～28％的氨水的体积比为(1g～5g):30mL；三、将聚酰亚胺胶带粘贴到步骤一中得到的洁净的镍片的一个表面上，再浸入到步骤二中得到的混合溶液A中，再在温度为90℃下反应6h～8h；取出后使用蒸馏水进行冲洗3次～5次，得到表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片；四、将表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片在空气气氛和温度为250℃～350℃下热处理0.5h～2h，得到退火处理的表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片；五、将苯胺和质量分数为95％～98％的硫酸加入到去离子水中，再超声分散15min～20min，得到混合溶液B；步骤五中所述的苯胺与去离子的体积比为(0.5～2):100；步骤五中所述的质量分数为95％～98％的硫酸与去离子的体积比为(0.5～2):100；六、将步骤四中得到的退火处理的表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片作为工作电极，铂片作为对电极，将工作电极和对电极浸入到混合溶液B中进行电沉积，然后将表面负载有Co3O4纳米棒阵列的镍片取出，再使用去离子水冲洗3次～5次，得到四氧化三钴纳米棒/聚苯胺核壳阵列电极；步骤六中所述的电沉积在电化学工作站上完成的，其中电流密度为2.0～3.0mA cm‑2，电沉积时间为5min～15min。