[发明专利]电容器电极材料β-NiMoO4的制备方法及超级电容器

说明书

本发明公开了一种电容器电极材料β‑NiMoO₄的制备方法，包括以下步骤：(1)、将二水钼酸钠和六水硝酸镍加入超纯水中，然后加氨水调pH7‑8，搅拌混合至溶液清澈；(2)、将平纹碳布和/或碳纤维置于密闭反应容器内，然后加入步骤(1)中的混合溶液，密封；(3)、将步骤(2)准备好的密闭反应容器置于能恒温控制的加热设备中加热，在碳布上生长出β‑NiMoO₄纳米线；(4)、将步骤(3)中的密闭反应容器冷却至室温，取出碳布，经清洗后，经烘干后，在空气中煅烧得到生长β‑NiMoO₄纳米线的碳布或碳纤维。还公开了该种材料在超级电容器上的应用，可控参数较少，成本低，反应条件温和，电导率高，电容特性好，能量密度和功率密度大，循环寿命较长。

技术领域

本发明涉及一种无机材料合成及其应用，具体涉及一种电容器电极材料β-NiMoO₄的制备方法及超级电容器。

背景技术

目前，能源枯竭和环境污染问题日益严重，开发新能源材料和新能源存储系统已经成为世界性的研究热点之一。随着科技的发展和信息社会的到来，各种计算机有关的电子设备，电能汽车及家用电器的逐步普及，对高性能存储器备用电源的要求越来越高。同时，这些储能装置除了对能量密度有一定要求外，对功率密度的要求也越来越高。

然而，目前的电池受制作技术和成本的限制，如短的循环寿命，较慢的充放电，较低的能量率密和功率密度；传统的静电电容器也因能量密度过低而不能满足需求。因此，迫切需要高功率性的储能装置以满足当前特殊应用领域的需求。

近来，电化学电容器成为人们的研究热点，电化学电容器是介于传统电容器和二次电池之间的一种新型储能器件，具有比传统电容器更高的能量密度和比二次电池更高的功率密度，而且具有较高的循环寿命。

众所周知，纳米半导体材料与其块体材料相比，由于它们具有较大的比表面积和尺寸，在能量收集和能量存储应用中具有潜在的优势。此外，适当的纳米结构电极可以提高它的功率密度和循环稳定性。到目前为止，各种赝电容器电极材料中，水合二氧化钌具有最佳的性能，然而，它成本太高，阻碍了其在实际应用中的应用。从电极材料的角度，有效的策略是利用材料本身的高性能和纳米结构的金属氧化物，特别是多金属氧化物由于具有很好的协同效果越来越受到人们的青睐，并且价格低廉。

钼酸镍是满足上述要求的材料，为了提高钼酸镍活着钼酸钴的超级电容性能，中国专利CN103779105A和CN1038111189A提出了一种与石墨烯混合，制备复合材料的方法，CN201510115895提出了以油胺为碳源，采用碳包覆的方式，在钼酸钴和钼酸镍材料表面包覆一层碳，制备得到复合电极材料。其制备方法复杂。

其次目前以钼酸镍制成的超级电容器大都为液态，不易储存，体积大。不方便使用。

发明内容

针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种简单的电容器电极材料β- NiMoO₄的制备方法，本发明的第二目的在于提供一种固态的超级电容器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：一种电容器电极材料β -NiMoO₄的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、将二水钼酸钠和六水硝酸镍按照摩尔比1:1加入超纯水中，然后加氨水调pH7-8，搅拌混合至溶液清澈；

(2)、将经过高锰酸钾溶液浸泡的平纹碳布和/或碳纤维置于密闭反应容器内，然后加入步骤(1)中的混合溶液，密封；

(3)、将步骤(2)准备好的密闭反应容器置于能恒温控制的加热设备中加热，在碳布上生长出β-NiMoO₄纳米线；

(4)、将步骤(3)中的密闭反应容器冷却至室温，取出碳布，经清洗后，烘干，然后在空气中煅烧得到生长β-NiMoO₄纳米线的碳布或碳纤维。