[發明專利]一種空心納米線組裝微米球的制備方法

有效

• 申請號: 202010794936.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112071661B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 趙琰;張東;李昱材;宋世巍;王健;柯昀潔
• 申請（專利權）人: 沈陽工程學院
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/24;H01G11/30
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

本發明屬于超級電容器技術領域，具體涉及一種空心納米線組裝微米球的制備方法。該方法包括：對泡沫鎳進行預處理，將10～15mmol六水合硝酸鈷、5～8mmol六水合硝酸鎳，10～15mmol檸檬酸溶入50～60ml醇類溶液中，攪拌30分鐘以后，獲得相應的前驅體溶液，并放入到80～120ml反應釜中；將以上溶液進行加熱，保溫，清洗接著對所制備的樣品進行干燥，最后放置于馬弗爐中進行煅燒，300～350℃下煅燒2小時，隨爐冷卻至室溫，得到鈷酸鎳電極材料。通過納米片自組裝的微米球空心結構可以大幅度提高反應活性位點和材料的比容量。本發明在很大程度上解決了電荷的傳輸速度，同時為通過納米片自組裝制備空心微米球提供了一種新方法。

技術領域

本發明屬于超級電容器技術領域，具體涉及一種空心納米線組裝微米球的制備方法。

背景技術

科技的快速發展也帶來了環境污染和能源短缺等一系列的問題，這使得對于新能源的研究變得十分重要。研發性能優越和對環境友好的能源材料是解決能源短缺問題的重要環節。超級電容器被認為是一種新型的儲能器件。與傳統的儲能系統相比，其具有高的功率密度，也可以在短時間內釋放出大的電流等特點。長期以來對傳統電容器和電池的研究相對比較獨立，兩者之間一直缺乏可以溝通的橋梁。超級電容器結合了兩種儲能系統的優勢，在諸多領域都表現出非常重要的、非常廣闊的應用前景。在實際應用中，存儲能量高并且可以短時間內釋放能量的性能是必要的。兼顧高能量下快速釋放也并不是一件容易的事情，一般的儲能器件都很難達到。超級電容器具有比其他儲能器件相更高的功率密度，適用于需要高功率密度的設備。能量密度低已經成為了其在實際應用中的阻礙因素。超級電容器的性能也嚴重依賴于點擊材料的性能，材料的結構對于提升性能是重中之重，因此，理性設計電極材料的結構是進一步提升超級電容器性能的有效方法之一。在眾多的電極材料當中，NiCo2O4具有高的理論比容量以及獨特的結構特征而受到了大量的關注，但是較差的導電性使其可提供的實際容量總是有限。因此，通過調控材料的結構使其傳導電子的能力提升，進而來實現其電荷的快速傳輸，使其最大化的釋放理論比容量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種空心納米線組裝微米球的制備方法，通過納米片自組裝的微米球空心結構可以大幅度提高反應活性位點和材料的比容量。本發明在很大程度上解決了電荷的傳輸速度，同時為通過納米片自組裝制備空心微米球提供了一種新方法。

本發明是這樣實現的，

一種空心納米線組裝微米球的制備方法，該方法包括：

對泡沫鎳進行預處理，去離子水中超聲半小時，然后用酒精進行超聲處理半小時，重復三次，最后將泡沫鎳放入到真空干燥箱中干燥；

將10～15mmol六水合硝酸鈷、5～8mmol六水合硝酸鎳，10～15mmol檸檬酸溶入50～60ml醇類溶液中，攪拌30分鐘以后，獲得相應的前驅體溶液，并放入到80～120ml反應釜中；

將以上溶液進行加熱，溫度150℃～180℃下保溫16～20h，然后選用去離子水清洗2min,緊接著用無水乙醇進行清洗，重復以上步驟三遍，接著對所制備的樣品進行干燥，最后放置于馬弗爐中進行煅燒，300～350℃下煅燒2小時，隨爐冷卻至室溫，得到鈷酸鎳電極材料。

進一步地，所述醇類溶液為乙二醇。

進一步地，所述泡沫鎳的尺寸為3×4cm。

進一步地，將10mmol六水合硝酸鈷、5mmol六水合硝酸鎳，10mmol檸檬酸溶入50ml醇類溶液中，攪拌30分鐘以后，獲得相應的前驅體溶液，并放入到80ml反應釜中；

將以上溶液進行加熱，溫度180℃下保溫16h，然后選用去離子水清洗2min,緊接著用無水乙醇進行清洗，重復以上步驟三遍，接著對所制備的樣品進行干燥，最后放置于馬弗爐中進行煅燒，350℃下煅燒2小時，隨爐冷卻至室溫，得到鈷酸鎳電極材料。