[發(fā)明專利]氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010119040.3
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111403180B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙維巍;羅旋;李康;何鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）（哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳科技創(chuàng)新研究院）
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/30;H01G11/86
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

本發(fā)明屬于電容器材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。該氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料的制備方法包括如下步驟：提供碳布，在所述碳布表面生長鈷基金屬有機骨架材料；將生長有所述鈷基金屬有機骨架材料的碳布置于含有硫源的醇溶液中，進行加熱處理，在所述碳布表面生成二硫化鈷納米棒；隨后在所述二硫化鈷納米棒表面沉積氫氧化鎳，得到所述氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料。該制備方法得到的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料具有很好的電化學(xué)性能和柔性，將其用作電極材料用于柔性超級電容器中，不僅具有較高的能量密度和長的循環(huán)性能，而且具有很好的柔性，因此，具有很好的應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電容器材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

便攜式電子產(chǎn)品的快速發(fā)展以及對能源系統(tǒng)的需求不斷增長，意味著儲能系統(tǒng)在人類生活中扮演越來越多作用。近年來，超級電容器作為一種新興起的儲能裝置，具有較大的功率密度、快速充放電時間以及長的循環(huán)壽命等優(yōu)點，然而其較低的能量密度制約著其進一步發(fā)展。

傳統(tǒng)的雙電層電容器和贗電容器具有較低的比容量，混合電容器是將電池類電極材料與雙電層電極進行整合來擴大電壓窗口，同時具有高能量密度和長的循環(huán)壽命特點的超級電容器。但是，目前超級電容器的電極材料柔性不夠理想。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有電極材料的電化學(xué)性能和柔性綜合效果不理想的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明一方面提供一種氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

提供碳布，在所述碳布表面生長鈷基金屬有機骨架材料；

將生長有所述鈷基金屬有機骨架材料的碳布置于含有硫源的醇溶液中，進行加熱處理，在所述碳布表面生成二硫化鈷納米棒；

在所述二硫化鈷納米棒表面沉積氫氧化鎳，得到所述氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料。

本發(fā)明提供的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料的制備方法，以碳布為載體，先在碳布表面生長鈷基金屬有機骨架材料，然后與硫源加熱反應(yīng)生成二硫化鈷納米棒，最后在該二硫化鈷納米棒表面沉積氫氧化鎳，從而得到該復(fù)合材料；該制備方法工藝簡單，成本低，最終得到的所述氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料具有很好的電化學(xué)性能和柔性，將其用作電極材料，不僅可以增加與電解液的活性位點，促進離子和電子之間的轉(zhuǎn)移，同時能夠和電解液有充分的界面接觸以提高電化學(xué)性能，將其用于柔性超級電容器中，不僅具有較高的能量密度和長的循環(huán)性能，而且具有很好的柔性，因此，具有很好的應(yīng)用價值。

本發(fā)明另一方面提供一種氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料，包括二硫化鈷納米棒和結(jié)合在所述二硫化鈷納米棒表面的氫氧化鎳。

本發(fā)明提供的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料包括二硫化鈷納米棒和結(jié)合在所述二硫化鈷納米棒表面的氫氧化鎳；過渡金屬硫化物二硫化鈷具有優(yōu)異的電化學(xué)性能、高導(dǎo)電性，而氫氧化鎳是一種很好的超級電容器電極材料，二硫化鈷其納米棒結(jié)構(gòu)不僅可以結(jié)合更多的氫氧化鎳，而且具有高比表面積和柔性，將該復(fù)合材料作為電極材料，不僅可以增加與電解液的活性位點，促進離子和電子之間的轉(zhuǎn)移，同時能夠和電解液有充分的界面接觸以提高電化學(xué)性能，用于柔性超級電容器中，不僅具有較高的能量密度和長的循環(huán)性能，而且良好的抗彎折性能。

最后，本發(fā)明提供一種本發(fā)明所述的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料或本發(fā)明所述的制備方法得到的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料作為電極材料在柔性超級電容器中的應(yīng)用。

因本發(fā)明特有的氫氧化鎳/二硫化鈷復(fù)合材料具有很好的電化學(xué)性能和柔性特點，用于柔性超級電容器中，不僅具有較高的能量密度和長的循環(huán)性能，而且良好的抗彎折性能。