[發明專利]一種多孔Co3O4納米片的制備方法

有效

• 申請號: 201210438944.8
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102874882A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 胡俊青;李文堯;鄒儒佳;李高;徐開兵;孫建慶;劉倩
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;B82Y30/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于Co₃O₄納米材料的制備領域，特別涉及一種多孔Co₃O₄納米片的制備方法。

背景技術

超級電容器是近年來發展起來的一種新型的儲能裝置，具有功率密度高、壽命長、使用溫度寬及充電迅速等優異特性，對其的研究及應用也日益活躍。眾所周知，廣泛使用于超級電容器的電極材料是多孔碳材料、過渡金屬氧化物和導電聚合物。碳電極材料比電容較小，釕等貴重金屬氧化物電極材料比電容量雖然很高,但昂貴的價格限制了其實際應用。因此價格低廉、環境友好、同樣具有較高比電容的過渡金屬氧化物成為目前超級電容器的研究熱點之

過渡金屬氧化物中，Co₃O₄是一種極具有發展潛力的超級電容器電極材料，其理論比電容可達3560F/g，而且氧化鈷電極材料因為價格低廉，環境友好而受到廣泛的關注。超級電容器與傳統工業所用的Co₃O₄的區別在于對材料的物理性能、電化學性能、穩定性等都有很高的要求。本研究以提高性能為中心，從改善形貌出發，設計合成了一種超薄、電化學性能優異的Co₃O₄納米片，有望用于超級電容器、鋰離子電池材料等領域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多孔Co₃O₄納米片的制備方法，該方法操作簡單，不需要復雜設備，成本低廉，所制得的多孔Co₃O₄具有超薄的結構和優異的電化學性能，大大拓展了電化學電容器的制備方法和應用領域。

本發明的一種多孔Co₃O₄納米片的制備方法，包括：

（1）泡沫鎳在鹽酸溶液中超聲清洗，除去表面的氧化鎳，然后洗滌、干燥；

（2）向Co(NO₃)₂溶液中滴加DMSO溶液，攪拌均勻；

（3）將制得的鎳浸入上述溶液中，對鎳表面進行電化學沉積，得到Co(OH)₂納米片，然后清洗、干燥、煅燒，即得多孔Co₃O₄超級電容器材料。

所述步驟（1）中鹽酸濃度為3~6mol/L。

所述步驟（1）中的超聲時間為10~30min。

所述步驟（2）中Co(NO₃)₂溶液濃度為0.01~0.05mol/L。

所述步驟（2）中DMSO溶液的體積比濃度為1~5%。

所述步驟（3）中電化學沉積電位為-1V，電化學沉積時間為5~20min。

所述步驟（3）中清洗為用去離子水和無水乙醇清洗。

所述步驟（3）中的干燥溫度為60~80℃，干燥時間為1~3小時。

所述步驟（3）中的煅燒溫度為250~350℃，煅燒時間為2~5小時。

有益效果

（1）本發明制得的超薄、電化學性能優異的多孔Co₃O₄納米片面積大、分布均勻；

（2）本發明制備方法操作簡單，不需要復雜設備，成本低廉；

（3）本發明制得的超薄、電化學性能優異的多孔Co₃O₄納米片具有超薄的結構和優異的電化

學性能，可大大拓展電化學電容器材料的制備方法與應用領域。

附圖說明

圖1為實施例1中制備的超薄多孔Co₃O₄納米片的低倍掃描電鏡圖片；

圖2為實施例1中制備的超薄多孔Co₃O₄納米片的高倍掃描電鏡圖片；

圖3為實施例1中制備的超薄多孔Co₃O₄納米片的XRD圖片；

圖4為實施例1中制備的超薄多孔Co₃O₄納米片的循環穩定性圖片。

具體實施方式