[發明專利]鎳鐵雙金屬氫氧化物材料及其制備方法和應用有效

申請號：	202011633125.X	申請日：	2020-12-31
公開（公告）號：	CN112820552B	公開（公告）日：	2022-06-28
發明（設計）人：	安承巾;孫星男;修石建	申請（專利權）人：	延邊大學
主分類號：	H01G11/30	分類號：	H01G11/30;H01G11/24;H01G11/86
代理公司：	北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606	代理人：	王勤思
地址：	133000 吉林省延***	國省代碼：	吉林;22
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摘要：
搜索關鍵詞：	雙金屬氫氧化物材料及其制備方法應用
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【說明書】：

本發明涉及一種鎳鐵雙金屬氫氧化物材料及其制備方法和應用，所述鎳鐵雙金屬氫氧化物材料含有由鎳鐵雙金屬氫氧化物納米線相互交叉互聯形成的網狀多孔結構，其作為電極材料具有更高的比電容。

技術領域

本發明涉及雙金屬氫氧化物材料技術領域，特別是涉及一種鎳鐵雙金屬氫氧化物材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著能源需求的增長，對儲能轉換器件用高性能電極材料的研究得到了深入的推動。超級電容器因其高功率密度、短充放電時間、長循環壽命等優點在各種電源器件中得到了廣泛的應用，被認為是下一代儲能轉換器件最有前途的候選者之一。根據超級電容器的電荷存儲機理，可以將其分為兩類:一類是以電極/電解質界面靜電電荷擴散積聚為主的電雙層電容器；另一類是以電極材料法拉第反應為主的贗電容器。過渡金屬氫氧化物作為一種典型的超級電容器贗電容性活性材料，以其高氧化還原活性、低成本、環保等優點受到廣泛關注。鎳基碳酸鹽氫氧化物具有豐富的氧化還原反應位點、高的電子電導率和低的電荷轉移阻抗，所以被認為是一種極有潛力的電極材料。對于鎳基碳酸鹽氫氧化物的研究中，以電化學反應豐富、成本低廉、環境友好的鐵作為部分取代鎳的潛在元素。目前對于鎳鐵層狀氫氧化物(Ni-Fe LDH)的研究中主要是以合成層狀鎳鐵氫氧化物納米片為主。但是層狀鎳鐵氫氧化物其粒子容易發生團聚和層間堆疊，影響電子電導率和電荷遷移速度，而且在充放電過程中結構容易坍塌，導致循環穩定性差，這使得層狀雙金屬氫氧化物的應用受到了限制。

發明內容

基于此，有必要提供能夠防止產生團聚堆積結構和結構坍塌的鎳鐵雙金屬氫氧化物材料及其制備方法和應用。

本發明的一個方面，提供了一種鎳鐵雙金屬氫氧化物材料，含有由鎳鐵雙金屬氫氧化物納米線相互交叉互聯形成的網狀多孔結構。

在其中一個實施例中，所述納米線的平均直徑為5nm至10nm。

在其中一個實施例中，所述材料的最可幾孔徑為2nm至3nm。

在其中一個實施例中，所述材料的平均孔徑為8nm至12nm，比表面積為200m²/g至300m²/g。

本發明的又一個方面，提供了一種鎳鐵雙金屬氫氧化物材料的制備方法，包括以下步驟：

將可溶性鎳源、鐵源和沉淀劑加入極性溶劑中混合得到混合溶液；以及

所述混合溶液在0.5bar～2bar壓強和無氧條件下加熱反應，反應溫度為80℃～110℃。

在其中一個實施例中，所述沉淀劑為尿素。

在其中一個實施例中，所述反應溫度為100℃～110℃。

在其中一個實施例中，所述鎳鐵雙金屬氫氧化物材料的制備方法還包括，向所述混合溶液中加入金屬離子絡合劑絡合金屬離子，所述金屬離子絡合劑和所述混合溶液中金屬離子的摩爾比為(0.01～0.25)：1。