[發明專利]一種碳包覆非晶鎳鈷氧納米片電極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710311664.3
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN106971856B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 郭家林;周春生;王毅夢;王之宇;劉維珍;王淑斌;王俊;鄭鵬;張國春
• 申請（專利權）人: 商洛學院
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/32;H01G11/46;B82Y30/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發明公開了一種碳包覆非晶鎳鈷氧納米片電極材料的制備方法，包括如下步驟：步驟一：將1份硝酸鎳、1至2份氯化鈷、1.5至5份糠醛和水攪拌，倒入水熱釜內襯中，在100?150℃水熱反應6?8h，得到前驅體產物；步驟二：將前驅體在惰性氣氛下高溫煅燒1?5h，得到碳包覆非晶鎳鈷氧納米片產物；本發明還包括采用上述方法制得的非晶鎳鈷氧納米片，由上述非晶鎳鈷氧納米片制得的電容器材料具有高比容量和良好的循環穩定性。

技術領域

本發明涉及超級電容器正極材料的制備技術領域，特別涉及碳包覆非晶鎳鈷氧納米片的制備方法。

背景技術

超級電容器具有功率密度高，使用壽命長的特點。商業化的超級電容器正極材料是氧化錳，它的實際比容量只有300F/g，難以滿足當今社會對于大容量存儲器件的使用要求。

為了提高比容量，人們進行了大量探索工作。其中，二元過渡金屬氧化物被看好。因為兩個過渡金屬會提供更多的氧化還原電活性位，能提供較高的贗電容，如NiCo2O4的比容量在1300F/g。因此探索其它鎳鈷氧二元過渡金屬化合物能提供更大的比容量。另外片狀材料能提供較大的比表面積，有利于暴露更多的活性位點，有利于比容量的提高，從而增加能量密度。

發明內容

基于上述背景分析，本發明提供了一種操作簡單、成本低廉且環保無污染的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片制備方法，制得的電容器材料具有高比容量(高于1700F/g)和良好的循環穩定性。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種碳包覆非晶鎳鈷氧納米片電極材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：將1份硝酸鎳、1至2份氯化鈷、1.5至5份糠醛和水攪拌，倒入水熱釜內襯中，在100-150℃水熱反應6-8h，得到前驅體產物。

步驟二：將前驅體在惰性氣氛下高溫煅燒1-5h，得到碳包覆非晶鎳鈷氧納米片產物。

優選地，所述惰性氣體為氬氣或氮氣。

優選地，所述高溫為：100-400℃。

優選地，所述的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片，其為鎳鈷氧非晶納米片結構，且被碳包覆；用作超級電容器電極材料，在1A/g下恒電流放電比容量大于1700F/g。

本發明材料的制備原理為：利用糠醛作為碳源和模板劑，在水熱環境下先形成納米片前驅體，然后在高溫下前驅體進一步分解，形成碳包覆非晶鎳鈷氧納米片結構。

本發明材料的有益效果為：作為正極材料，它能顯著提高超級電容器的比容量。

與相關技術比較，本發明的制備方法具有可重復性強，成本低，對環境無污染的特點。利用本方法制備的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片能進一步提高超級電容器的比容量和能量密度。

附圖說明

圖1為本發明碳包覆非晶鎳鈷氧納米片電極材料的制備方法的一實施例的流程圖。

圖2為本發明實施例1到4中制備的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片的XRD圖。

圖3為本發明實施例1到4中制備的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片的HRTEM和SEM圖。

圖4為本發明實施例1到4中制備的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片的能譜圖。

圖5為本發明實施例1到4中制備的碳包覆非晶鎳鈷氧納米片的充放電性能圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地描述。

請參閱圖1，本發明揭示了一種碳包覆非晶鎳鈷氧納米片電極材料的制備方法，如下為多個實施例。