[發明專利]一種NiCo2S4超級電容器材料及其制備方法有效
| 申請號： | 201610035794.4 | 申請日： | 2016-01-19 |
| 公開（公告）號： | CN105551812B | 公開（公告）日： | 2018-07-31 |
| 發明（設計）人： | 雷武;段宇;郝青麗;夏明珠;王風云 | 申請（專利權）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | H01G11/24 | 分類號： | H01G11/24;H01G11/30;H01G11/86 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 鄒偉紅 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 nico sub 超級 電容器 材料 及其 制備 方法 | ||
本發明公開了一種NiCo2S4超級電容器材料的制備方法。該制備方法以聚乙二醇為結構導向劑，乙二醇作為溶劑，再溶解硝酸鈷和硝酸鎳進行反應得到顆粒狀前驅體，然后硫化反應得到具有泡沫形狀的NiCo2S4超級電容器材料。本發明制備出的NiCo2S4超級電容器材料外形均一、形貌一致，并且在電容性能測試中具有良好表現。無需額外加入模板，只需進行一步硫化反應即得到具有空心結構的泡沫形材料，且不需要復雜的后處理，制備工藝簡單且為綠色環保型。本發明制備的超級電容器材料性能優良，比電容高，且孔隙率較高，能與電解液很好的接觸，用于制作超級電容器裝置。
技術領域
本發明涉及一種制備泡沫形硫化鈷鎳(NiCo2S4)超級電容器材料的方法，屬于材料制備領域。
背景技術
超級電容器作為一種介于傳統電容器和二次電池之間的儲能器件，相比二者卻有著巨大的有點，如大能量密度和高功率密度及快速充放電等特點。近年來碳材料、金屬化合物、導電聚合物等材料成為眾多科研工作者的研究熱點，同時，不同尺寸、形貌等特點所具有的特性也在被人們慢慢探究。在制備這些材料時，常用的方法有水熱法、溶劑熱法、溶膠凝膠法、共沉淀法等。其中，溶劑熱法是利用溶劑特有的極性對產物制備時晶體生長有著控制作用，可以獲得特定的微觀形貌，這樣就能得到目標形貌和高性能的產物。
常用的超級電容器材料類型分為兩類：雙電層類型，包括活性炭、碳納米管、石墨烯等；以及一些在電極材料表明和內部發生氧化還原反應的活性材料，如金屬氧化物、金屬硫化物、導電高分子等。碳材料雖然具有較高的循環壽命，但是其低比電容，能量密度低是其嚴重的缺點，且石墨烯，碳納米管等制備條件苛刻、能耗較高，所以還是人為制備高比電容金屬類材料更加實用。
文獻(Peng,Shengjie,et al.In situ growth of NiCo2S4nanosheets ongraphene for high-performance supercapacitors.Chemical Communications 49.86(2013):10178-10180.) 中公開了一種用乙二胺作為表面活性劑制備出片狀NiCo2S4與還原氧化石墨的復合物，該表面活性劑與金屬離子通過配位作用，進而控制樣品晶體生長。但是該表面活性劑材料易燃易爆，刺激性強對人體危害較大，而且實驗過程中洗去殘余表面活性劑需大量水，對環境危害嚴重可造成水體污染。
文獻(Liu,Yang,et al.Facilely constructing 3D porousNiCo2S4nanonetworks for high-performance supercapacitors.New Journal ofChemistry 38.9(2014):4045-4048.)采用水熱法，以尿素為沉淀劑在泡沫鎳上長出片狀前驅體、然后再250℃退火燒結得到氧化物NiCo2O4、最終再通過水熱反應硫化的方法制備出片狀的NiCo2S4材料。該操作工藝復雜，周期長，且能耗較高。同時需要消耗泡沫鎳作為支撐材料，不適合規模生產使用。
發明內容
本發明的目的是提供一種制備具有泡沫形結構NiCo2S4超級電容器材料及其制備方法，通過調節配位劑、溶劑的投加比例和反應溫度等因素，控制目標產物的形貌結構，穩定性和電容性能。
本發明為一種NiCo2S4超級電容器材料及其制備方法的技術方案為：
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