[發明專利]一種Cu-Co-P復合材料及其制備方法和應用有效

申請號：	202010076646.3	申請日：	2020-01-23
公開（公告）號：	CN111192762B	公開（公告）日：	2021-07-20
發明（設計）人：	韓生;胡曉敏;馬健;劉順昌;王露露;陳宇凱;孫瑤馨;蔣繼波	申請（專利權）人：	上海應用技術大學
主分類號：	H01G11/26	分類號：	H01G11/26;H01G11/30;H01G11/86
代理公司：	上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225	代理人：	趙志遠
地址：	201418 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 cu co 復合材料及其制備方法應用
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【說明書】：

本發明涉及一種Cu?Co?P復合材料的制備方法，包括以下步驟：將可溶性銅鹽和可溶性鈷鹽溶于水中，進行水熱反應，反應結束后經離心、洗滌、干燥，得到Cu?Co前體；將上述的Cu?Co前體與次亞磷酸鈉混合后在保護氣氛下煅燒，得到Cu?Co?P復合材料；將復合材料制備成工作電極，用于超級電容器中。與現有技術相比，本發明通過水熱合成了Cu?Co?P復合材料，該復合材料含有豐富的中孔和微孔，以達到良好的電化學性能，且復合材料具有制備方法簡單，環境友好，大大縮短了合成時間，便于大規模生產高純度的Cu?Co?P復合材料的優點。

技術領域

本發明屬于電化學及納米材料技術領域，尤其是涉及一種Cu-Co-P復合材料及其制備方法與在超級電容器中的應用。

背景技術

超級電容器具有功率密度高、充放電速度快、循環壽命長等優點，被廣泛應用于儲能和轉換領域。然而，目前可用的SCs的能量密度遠遠低于典型的鋰離子電池。因此，開發高能量密度的新材料用于高性能SCs具有重要意義。眾所周知，銅或鈷基納米結構具有豐富的氧化態，可以有效地進行氧化還原電荷轉移，從而實現更高的能量密度。與單一的銅或鈷基材料相比，二元銅鈷基材料具有更好的性能，包括更高的導電性或更突出的電容特性。研究表明，銅鈷氧化物、硫化物、硒化物和氫氧化物的電化學性能分別優于相應的單一銅或鈷化合物。

中國專利CN108325544合成了一種三元Cu-Co-P納米棒，包括：將硝酸銅、硝酸鈷、尿素、氟化銨在水中混合在一起，制得前驅體混合溶液；將基底置于前驅體混合溶液中，并在高壓釜中以100～120℃反應480～600分鐘，從而在基底上制得CuCo-LDH納米棒；將干燥后的基底連同CuCo-LDH納米棒置于盛有次亞磷酸鈉的瓷舟中，再轉移至管式爐中，以300～350℃加熱0.5～2小時，即制得三元Cu-Co-P納米棒。該專利技術制備時間長，制備步驟較多，限制了其工業應用。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的制備過程復雜、電化學性能有待提高的缺陷而提供一種Cu-Co-P復合材料及其制備方法和應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種Cu-Co-P復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將可溶性銅鹽和可溶性鈷鹽溶于水中，進行水熱反應，反應結束后經離心、洗滌、干燥，得到Cu-Co前體；

(2)將上述的Cu-Co前體與次亞磷酸鈉混合后在保護氣氛下煅燒，得到Cu-Co-P復合材料。

所述的可溶性銅鹽為硝酸銅，所述的可溶性鈷鹽為硝酸鈷；所述的可溶性銅鹽和可溶性鈷鹽的摩爾比為1:(0.5-2)。

所述的水熱反應過程中，溫度為150-200℃，時間為6-14h。

所述的保護氣氛為氮氣氣氛，所述的煅燒過程中，煅燒溫度為300-400℃，煅燒時間為2-4h。

所述的干燥為真空干燥，干燥溫度為55-65℃，時間為10-14h。

所述的次亞磷酸鈉與可溶性銅鹽的比例為0.01-0.05g：1mol。

本發明還提供了一種采用上述的制備方法得到的Cu-Co-P復合材料。