[發明專利]一種超級電容器用CuCo2O4-NiMoO4復合材料的制備及應用

在審

• 申請號: 201910131066.7
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109903996A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 王育喬;李高鋒;陳星;任雨;孫岳明
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/30;H01G11/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明提供了一種超級電容器用CuCo₂O₄?NiMoO₄復合材料的制備及應用，首先通過水熱和燒結的步驟在泡沫鎳上直接生長海膽狀的CuCo₂O₄，然后再以海膽狀的CuCo₂O₄為載體，利用一步水熱法在其表面生長NiMoO₄超薄納米片，從而得到CuCo₂O₄?NiMoO₄復合材料。本發明制備的CuCo₂O₄?NiMoO₄復合材料，包含兩種不同雙金屬氧化物，具有高比表面積、好的導電性和豐富的活性位點等特點，從而有效地提高超級電容器的比容量。另外，一維和三維的骨架CuCo₂O₄與二維片狀NiMoO₄結合形成了一種穩定的結構，可以有效地抑制超級電容器在充放電過程中電極材料結構的團聚或坍塌，進而顯著地提高超級電容器的循環穩定性。該制備方法操作簡單，重現性好，易于規?；a。

技術領域

本發明涉及超級電容器技術領域，具體涉及超級電容器用CuCo₂O₄/NiMoO₄復合材料及其制備方法。

背景技術

隨著能源需求的不斷增長，人類在不斷的開發各種新能源的同時，如何更加高效、低成本、環保的存儲和轉換這些能源顯得尤為重要。超級電容器是一種兼具傳統電容器和電池優點的新型儲能器件。由于它具備高的功率密度、快速的充放電、穩定的循環壽命以及環境友好等優點，近年來得到了世界范圍的普遍關注。

從電極材料研究來講，過渡金屬氧化物是以法拉第反應所產生的贗電容為主，與雙電層存儲電容的活性炭對比，具有更高的容量。雙金屬氧化物同時具有兩種金屬材料，比單金屬具有更多的活性位點，增加氧化還原反應能力，進一步提高了容量。本發明涉及兩種雙金屬氧化物復合材料，這兩種雙金屬氧化物的理論比電容很高，應用于超級電容器時能體現出協同作用。海膽狀CuCo₂O₄作為骨架具有穩定的結構和高速的傳輸通道，可以減緩超級電容器在充放電過程中結構坍塌和提高功率性能。同時，負載在海膽狀表面的NiMoO₄片狀結構可有效地利用空間結構，增加比表面積和活性位點，進一步提高了超級電容器的質量比電容。

發明內容

技術問題：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種超級電容器用CuCo₂O₄/NiMoO₄復合材料的制備及應用，本發明的第一目的是提供一種高性能的復合材料CuCo₂O₄/NiMoO₄電極用于超級電容器；本發明的第二目的是提供一種CuCo₂O₄/NiMoO₄復合材料的制備方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明利用水熱法一步制備海膽狀的含Cu-Co的前驅體，之后將前驅體在空氣中燒結得到海膽結構的CuCo₂O₄，然后再以海膽狀的CuCo₂O₄為載體，利用一步水熱法在其表面生長NiMoO₄超薄納米片，從而得到CuCo₂O₄/NiMoO₄復合材料。

具體制備方法包括如下步驟：

a.將Cu(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、NH₄F和尿素溶解在水中，110-140℃下水熱反應，反應結束后冷卻至室溫，洗滌干燥，得到Cu-Co前驅體；