[發(fā)明專利]一種四氧化三鈷納米棒/聚苯胺核殼陣列電極的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710238744.0
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN106941152B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明華;亓美麗;陳慶國;殷景華
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/1391
• 分類號(hào): H01M4/1391;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.一種四氧化三鈷納米棒/聚苯胺核殼陣列電極的制備方法，其特征在于該方法具體是按以下步驟完成的：

一、泡沫鎳的預(yù)處理：

使用壓片機(jī)對(duì)厚度為1.5mm的泡沫鎳進(jìn)行壓片處理，得到厚度為0.3mm的泡沫鎳；首先使用無水乙醇對(duì)鎳片超聲清洗5min，再使用丙酮對(duì)鎳片超聲清洗5min，最后使用無水乙醇沖洗4次，再在溫度為60℃下烘干，得到潔凈的鎳片；

步驟一中所述的使用無水乙醇對(duì)鎳片超聲清洗5min，超聲清洗的功率為160W，步驟一中所述的使用丙酮對(duì)鎳片超聲清洗5min，超聲清洗的功率為160W；

步驟一中所述的壓片機(jī)的壓力為6kPa；

二、將硝酸鈷溶解到蒸餾水中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的氨水，得到混合溶液A；

步驟二中所述的硝酸鈷的質(zhì)量與蒸餾水的體積比為3g:40mL；

步驟二中所述的硝酸鈷的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28％的氨水的體積比為3g:30mL；

三、將聚酰亞胺膠帶粘貼到步驟一中得到的潔凈的鎳片的一個(gè)表面上，再浸入到步驟二中得到的混合溶液A中，再在溫度為90℃下反應(yīng)7h；取出后使用蒸餾水進(jìn)行沖洗4次，得到表面負(fù)載有Co₃O₄納米棒陣列的鎳片；

四、將表面負(fù)載有Co₃O₄納米棒陣列的鎳片在空氣氣氛和溫度為300℃下熱處理1h，得到退火處理的表面負(fù)載有Co₃O₄納米棒陣列的鎳片；

五、將苯胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸加入到去離子水中，再超聲分散20min，得到混合溶液B；

步驟五中所述的苯胺的純度為99.5％；

步驟五中所述的超聲分散的功率為160W；

步驟五中所述的苯胺與去離子的體積比為1:100；

步驟五中所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸與去離子的體積比為1:100；

六、將步驟四中得到的退火處理的表面負(fù)載有Co₃O₄納米棒陣列的鎳片作為工作電極，鉑片作為對(duì)電極，將工作電極和對(duì)電極浸入到混合溶液B中進(jìn)行電沉積，然后將表面負(fù)載有Co₃O₄納米棒陣列的鎳片取出，再使用去離子水沖洗4次，得到四氧化三鈷納米棒/聚苯胺核殼陣列電極；

步驟六中所述的電沉積在電化學(xué)工作站上完成的，其中電流密度為2.5mA cm^-2，電沉積時(shí)間為10min；

在電流密度為600mA/g的條件下，步驟六中制備的四氧化三鈷納米棒/聚苯胺核殼陣列電極在充放電50圈之后仍然保持大于631mAh g^-1的容量，保持大于72％的容量；

在電流密度為600mAg^-1的條件下，步驟六制備的四氧化三鈷納米棒/聚苯胺核殼陣列電極的充電容量高達(dá)876mAh g^-1。