[發(fā)明專利]一種高容量NiMn2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910627256.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN110289175B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃乃寶;孫銀;杜曉梅;劉勇;畢嘉鵬;張旭東;楊柳;劉森;趙世強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/24
• 分類號(hào): H01G11/24;H01G11/46;H01G11/30;H01G11/86;C01G53/00;B82Y40/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 周瑩;李馨

1.一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）將泡沫鎳浸泡在鎳酸鹽、錳酸鹽、尿素和氟化銨的混合溶液中；

（2）步驟（1）中混合溶液經(jīng)微波水熱合成反應(yīng)，反應(yīng)后取出泡沫鎳清洗、干燥，得到NiMn₂O₄前驅(qū)體；

（3）將步驟（2）得到的NiMn₂O₄前驅(qū)體在保護(hù)氣條件下熱處理，所述熱處理為從室溫以5℃/min ~ 10 ℃/min的升溫速度升溫至400 ℃ ~ 650 ℃，保溫2 h ~ 5 h，隨爐冷卻至室溫，即得NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極；

所述步驟（2）中混合液經(jīng)微波水熱合成反應(yīng)具體為：混合溶液置于微波水熱反應(yīng)釜中，于微波輔助水熱反應(yīng)器在功率750 W~1000 W，溫度140 ℃ ~ 200 ℃，反應(yīng) 0.5 h ~ 4 h，微波水熱反應(yīng)釜內(nèi)混合溶液與反應(yīng)釜總?cè)萘矿w積比為3: 10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中泡沫鎳先進(jìn)行預(yù)處理，具體為：將泡沫鎳依次使用 3M HCl、丙酮、無水乙醇、去離子水超聲浸泡清洗，干燥。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中鎳酸鹽為硝酸鎳或氯化鎳，錳酸鹽為硝酸錳或高錳酸鉀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中鎳酸鹽與錳酸鹽的摩爾比為1:2；鎳酸鹽的濃度為0.03 mol/L ~0.06 mol/L，尿素的濃度為0.2 mol/L~ 0.5 mol/L，氟化銨的濃度為0.1 mol/L ~ 0.4mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中清洗為：用無水乙醇，去離子水各超聲清洗3 次，每次超聲時(shí)間為3~ 5 min；所述干燥為：在真空度-0.1Mpa下，60 ℃ ~ 80 ℃干燥處理 10 h ~12 h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中熱處理為從室溫以10 ℃/min的升溫速度升溫至450 ℃，保溫2 h。

7.一種NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料，其特征在于，所述材料由權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料，其特征在于，所述NiMn₂O₄材料為弱晶或非晶材料，NiMn₂O₄納米薄片的厚度為1.5 nm ~ 9.5 nm；組裝成的NiMn₂O₄微米球的尺寸在0.5μm ~ 3 μm。

9.一種如權(quán)利要求7所述的NiMn₂O₄微米球/泡沫鎳電極材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。