[發(fā)明專利]NF@氧化鉬@鎳鈷-LDH復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110287526.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN113130214B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣繼波;黃星;孫冉;叢海山;唐佳斌;王云云;胡曉敏;王露露;陳宇凱;韓生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/46
• 分類號(hào): H01G11/46;H01G11/26;H01G11/86
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 陳天寶

本發(fā)明涉及一種NF@MoO₃@NiCo?LDH復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，包括：制備鉬酸銨溶液；以鉬酸銨溶液作為電沉積液，以泡沫鎳作為載體，采用一步電沉積法制得NF@MoO₃前驅(qū)體，之后將NF@MoO₃前驅(qū)體在空氣氛圍中進(jìn)行退火工藝，得到NF@MoO₃；將Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₃·6H₂O、NH₄F、尿素加入水中，充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍瑢⑷芤恨D(zhuǎn)入高壓釜中，浸入NF@MoO₃，水熱反應(yīng)，冷卻，洗滌，干燥，得到NF@MoO₃@NiCo?LDH材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的材料具有獨(dú)特的分層核殼結(jié)構(gòu)，可以提供有效的活性位點(diǎn)，不僅具有MoO₃促進(jìn)電解質(zhì)的擴(kuò)散和電子的轉(zhuǎn)移的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)具有NiCo?LDH高比電容的優(yōu)點(diǎn)，電化學(xué)性能良好；制備方法環(huán)境友好、制備方法簡(jiǎn)單易操作，便于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種NF@MoO₃@NiCo-LDH復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器由于其快速的充電和放電速率、高功率密度(比電池高1-2個(gè)數(shù)量級(jí))、長(zhǎng)循環(huán)壽命(比電池長(zhǎng)2-3個(gè)數(shù)量級(jí))和高可靠性而在過去幾十年中引起了極大的興趣。目前常用的超級(jí)電容器電極材料有碳基材料、過渡金屬化合物、導(dǎo)電聚合物和復(fù)合物基電極材料。由于過渡金屬化合物具有高的比電容和導(dǎo)電率，在制造高功率和高能量超級(jí)電容器電極方面十分適用。

現(xiàn)有技術(shù)中采用的NiCo-LDH本身電導(dǎo)率低，導(dǎo)致其在超級(jí)電容器材料的應(yīng)用中存在明顯的技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種NF@MoO₃@NiCo-LDH復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，通過將MoO₃與NiCo-LDH復(fù)合，來達(dá)到增強(qiáng)電化學(xué)性能的效果，進(jìn)而克服MoO₃與NiCo-LDH自身存在的在超級(jí)電容器電極材料方面的應(yīng)用限制等問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的第一個(gè)目的是保護(hù)一種NF@MoO₃@NiCo-LDH復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：制備鉬酸銨溶液；

S2：以S1中制備的鉬酸銨溶液作為電沉積液，以泡沫鎳作為載體，采用一步電沉積法制得NF@MoO₃前驅(qū)體，并進(jìn)行洗滌、干燥，之后將NF@MoO₃前驅(qū)體在空氣氛圍中進(jìn)行退火工藝，得到NF@MoO₃；

S3：將Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₃·6H₂O、NH₄F、尿素加入水中，充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍瑢⑷芤恨D(zhuǎn)入高壓釜中，并在高壓釜中浸入S2中得到的NF@MoO₃，進(jìn)行水熱反應(yīng)，冷卻，洗滌，干燥，得到NF@MoO₃@NiCo-LDH材料。

進(jìn)一步地，S1中鉬酸銨溶液的制備過程為：將四水合鉬酸銨與水混合，攪拌并輔以超聲分散均勻使其完全溶解，得到混合溶液；

所述四水合鉬酸銨的摩爾量與水的添加量體積之比為1mmol:(40-60)mL。

進(jìn)一步地，S1中所述的攪拌并輔以超聲分散的溫度為室溫，超聲時(shí)間為5-10min，超聲分散后得到澄清的混合溶液。

進(jìn)一步地，S2中以丙酮、乙醇、水依次處理過的泡沫鎳作為載體。