[發明專利]負載鎳錳氧化物和二硫化鎳的埃洛石電極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201711425420.4
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109961962B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 唐衛華;李娜娜;唐鍵;周杰
• 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;H01G11/46;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種負載鎳錳氧化物和二硫化鎳的埃洛石電極材料的制備方法。所述方法以埃洛石納米管為模板，天然的埃洛石納米管經預處理后，分別使用硅烷偶聯劑KH?550、琥珀酸酐對其表面及其內腔進行處理得到羧基修飾的埃洛石。然后將六水氯化鎳、四水乙酸錳和羧基修飾的埃洛石溶解于去離子水中，超聲分散均勻后加入烏洛托品和檸檬酸鈉，采用水熱反應負載鎳錳氧化物，得到鎳錳氧化物/羧基埃洛石復合材料。最后，在硫化鈉水溶液中經過硫化反應，兩步合成出二硫化鎳/鎳錳氧化物/埃洛石活性材料。本發明制得的復合材料具有較高的比電容，并且成本較低、反應溫和，易于制備，在儲能領域中展現了極大的應用前景。

技術領域

本發明屬于電極材料制備技術領域，具體涉及一種負載鎳錳氧化物和二硫化鎳的埃洛石電極材料的制備方法。

背景技術

超級電容器具有高功率密度和優異循環穩定性能，作為新能源開發中的能量存儲轉換器件，具有廣泛的應用前景。超級電容器的電化學性能主要取決于電極材料和電解液。因此，研發新型高效的電化學儲能材料對有效提高超級電容器的電化學性能具有重要意義(①Steven Chu,Arun Majumdar.Opportunities and challenges for a sustainableenergy future.Nature,2012,488,294-303.)。

過渡金屬硫化物，如CoS，NiS，CuS，MoS₂等，以其獨特的物理和化學性質(如相比碳材料具有高的導電性，具有比金屬氧化物具有更高的熱穩定性)，以及有助于高比容量的富氧化還原反應，作為電化學活性材料脫穎而出。Xiao等采用電化學沉積法制備了具有管狀結構的NiCo₂S₄，4mA cm^-2的電流密度下，比容量為0.87F cm^-2,電流密度為20mA cm^-2時，比容量為0.58F g^-1。電活性材料Co_xNi_1-x(OH)₂被引入來制備CoxNi_1-x(OH)₂/NiCo₂S₄復合材料,電化學性能得到了明顯的提升，4mA cm^-2的電流密度下，比容量高達2.86F cm^-2,電流密度為20mA cm^-2時，比容量高達2.41F g^-1。(②Xin Yao Yu,et al.Metal sulfide hollownanostructures for electrochemical energy storage.Advanced Energy Materials,2016,6,1501333.；③Junwu Xiao,et al.Design hierarchical electrodes with highlyconductive NiCo₂S₄nanotube arrays grown on carbon fiber paper for high-performance pseudocapacitors.Nano letters,2014,14,831-838.)。