[發明專利]一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法

有效

• 申請號: 202011117200.7
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112259383B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 方信賢;戴玉明;巴志新;王章忠
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

本發明公開了一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法，包括以下過程：將導電基體放在鎳銅磷鍍液中進行化學鍍，得到表面包覆有非晶鎳銅磷鍍層的集流體；將鍍覆鎳銅磷合金的集流體放入鉬酸鹽溶液中加熱，得到包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極。本發明制備得到的鉬酸鎳銅復合膜宏觀觀察為黑色膜，微觀觀察為具有“干枯河床”干泥巴形貌的特征膜。本發明方法具有投資少、工藝操作簡單和適合產業化生產特點。

技術領域

本發明具體涉及一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法，屬于超級電容器電極材料制備技術領域。

背景技術

作為新型儲能裝置的超級電容器，在工程中應用前景十分廣闊。在超級電容器中，電極是影響超級電容器性能的核心部件之一。鉬酸鹽電極材料具有結構相對穩定、物理化學性質優異等優點，近年來，針對鉬酸鹽電極材料的研究備受關注。

目前，鉬酸鹽電極的制備方法主要包括水熱合成法、化學沉淀法和溶膠凝膠法等。這些制備方法通常均存在工藝復雜、工序多、需添加粘結劑等不足。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法，解決了現有技術中的工藝復雜、工序多、需添加粘結劑技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法，其特征是，包括以下過程：

將導電基體放在鎳銅磷鍍液中進行化學鍍，得到表面包覆有非晶鎳銅磷鍍層的集流體；

將包覆鎳銅磷鍍層的集流體放入鉬酸鹽溶液中加熱，得到包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極。

進一步的，導電基體為純鐵片、純鋁片或純銅片。

進一步的，將導電基體進行化學鍍之前，對導電基體進行除油和活化處理。

進一步的，所述非晶鎳銅磷鍍層中鎳銅的原子百分濃度比為1~1.1:1。

進一步的，加熱處理時，加熱到30~120℃保溫20~60min。

進一步的，所述鉬酸鹽溶液由200mL/L強酸、40~80g/L鉬酸鹽和800mL/L的水配制而成。

進一步的，強酸為鹽酸或硫酸。

進一步的，鉬酸鹽為鉬酸銨或鉬酸鈉。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：

1）包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極中，鉬酸鎳和鉬酸銅的摩爾比可通過調整集流體中的鎳和銅的摩爾比進行有效調控；

2）鉬酸鎳銅復合膜是通過在集流體表面直接發生的化學反應原位合成的，確保了電極材料膜與集流體間具有良好的結合力；

3）原位合成的鉬酸鎳銅復合膜在掃描電鏡下具有“干枯河床”干泥巴形貌特征，表明形成的電極材料膜具有良好的親水性，有利于電解質的滲透，進而使電極材料與電解質間具有較高的接觸面積，從而使制備的電極具有優異的性能。

4）本發明提出的一種包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極原位制備方法，具有工藝簡單、投資少、成分組織可調控、成本低、適合產業化生產等特點。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的鉬酸鎳銅復合膜的SEM照片；

圖2為本發明實施例1制備的包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極的宏觀照片；

圖3為本發明實施例1制備的包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極的循環伏安曲線；

圖4為本發明實施例1制備的包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極的峰值電流密度與掃描速率平方根間關系曲線；

圖5為本發明實施例2制備的包覆鉬酸鎳銅復合膜的電極的循環伏安曲線。