[发明专利]一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列、其制备方法及用途

说明书

本发明涉及一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列、其制备方法及用途，镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列以泡沫铜为基底，镍铜碱式碳酸盐纳米线均匀生长在泡沫铜上，结构排列整齐规则。跟现有技术相比，本发明对反应物的反应温度、反应时间要求严格。本发明操作简便，耗能低，合成成本低，重现性高，所得产物纯度高、晶形好且可控制。得到的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列，可直接用作超级电容器电极材料。不仅增强了导电性，而且实现了长的稳定性，在能量存储方面具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及纳米材料合成领域，具体涉及一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列、其制备方法及应用。

背景技术

超级电容器具有功率密度高、充电时间短、温度特性好、使用寿命长等优点。随着科学技术突飞猛进的发展以及电子储能产品的更新换代，超级电容器电极材料的研究已经引起了研究者们的极大兴趣。目前，传统的超级电容器电极材料主要有以下几类：碳材料类电极材料、导电聚合物类电极材料、贵金属氧化物类电极材料。高性能的超级电容器电极材料需满足以下两点要求：电极材料的导电性好和比表面积大。然而，在实际应用中，人们发现，这些传统的电极材料或多或少都存在各自的缺陷，如：活性面积小，导电性差、电容量低，循环时间短，能量密度和功率密度小，由于这些缺陷的存在，很难满足现实中更高的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于针对传统电极材料的不足，本发明提供一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。本发明还提供了一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的制备方法，及其应用，得到的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列，可直接用作超级电容器电极材料。本发明提供的一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列材料，以泡沫铜为基底，镍铜碱式碳酸盐纳米线均匀生长在泡沫铜上，该结构排列整齐规则。具体技术方案如下：

一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列，由泡沫铜及在其表面生长的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列构成。

一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二次蒸馏水、二价镍盐、二价铜盐和尿素混合；

(2)搅拌使其均匀混合，得到混合液；

(3)将混合液倒入反应釜中；

(4)将泡沫铜浸入；

(5)反应；

(6)冷却；

(7)干燥，即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。

进一步地，步骤(4)中泡沫铜为清洗后表面洁净的泡沫铜，和/或，步骤(1)之前还包括步骤：将表面有杂质的泡沫铜清洗干净。

进一步地，步骤(6)中冷却至室温，和/或，步骤(7)中室温干燥。

进一步地，步骤(6)和(7)之间还包括清洗步骤：所述清洗步骤采用二次蒸馏水、无水乙醇清洗。

进一步地，步骤(5)中将反应釜密闭反应，和/或，所述反应为在120-180℃下反应2-10h。

进一步地，所述清洗步骤为：将表面有杂质的泡沫铜依次用丙酮、乙醇、二次蒸馏水进行超声清洗，超声清洗时间为10-20min。

进一步地，六水合硝酸镍的浓度≥0.1mol L-1，三水合硝酸铜的浓度≥0.1mol L-1，尿素的浓度≥0.4mol L-1，二次蒸馏水的体积≥20mL。

上述镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的用途，用作超级电容器的电极材料。