[发明专利]一种碳包覆非晶镍钴氧纳米片电极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳包覆非晶镍钴氧纳米片电极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将1份硝酸镍、1至2份氯化钴、1.5至5份糠醛和水搅拌，倒入水热釜内衬中，在100‑150℃水热反应6‑8h，得到前驱体产物；步骤二：将前驱体在惰性气氛下高温煅烧1‑5h，得到碳包覆非晶镍钴氧纳米片产物；本发明还包括采用上述方法制得的非晶镍钴氧纳米片，由上述非晶镍钴氧纳米片制得的电容器材料具有高比容量和良好的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及超级电容器正极材料的制备技术领域，特别涉及碳包覆非晶镍钴氧纳米片的制备方法。

背景技术

超级电容器具有功率密度高，使用寿命长的特点。商业化的超级电容器正极材料是氧化锰，它的实际比容量只有300F/g，难以满足当今社会对于大容量存储器件的使用要求。

为了提高比容量，人们进行了大量探索工作。其中，二元过渡金属氧化物被看好。因为两个过渡金属会提供更多的氧化还原电活性位，能提供较高的赝电容，如NiCo2O4的比容量在1300F/g。因此探索其它镍钴氧二元过渡金属化合物能提供更大的比容量。另外片状材料能提供较大的比表面积，有利于暴露更多的活性位点，有利于比容量的提高，从而增加能量密度。

发明内容

基于上述背景分析，本发明提供了一种操作简单、成本低廉且环保无污染的碳包覆非晶镍钴氧纳米片制备方法，制得的电容器材料具有高比容量(高于1700F/g)和良好的循环稳定性。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种碳包覆非晶镍钴氧纳米片电极材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将1份硝酸镍、1至2份氯化钴、1.5至5份糠醛和水搅拌，倒入水热釜内衬中，在100-150℃水热反应6-8h，得到前驱体产物。

步骤二：将前驱体在惰性气氛下高温煅烧1-5h，得到碳包覆非晶镍钴氧纳米片产物。

优选地，所述惰性气体为氩气或氮气。

优选地，所述高温为：100-400℃。

优选地，所述的碳包覆非晶镍钴氧纳米片，其为镍钴氧非晶纳米片结构，且被碳包覆；用作超级电容器电极材料，在1A/g下恒电流放电比容量大于1700F/g。

本发明材料的制备原理为：利用糠醛作为碳源和模板剂，在水热环境下先形成纳米片前驱体，然后在高温下前驱体进一步分解，形成碳包覆非晶镍钴氧纳米片结构。

本发明材料的有益效果为：作为正极材料，它能显著提高超级电容器的比容量。

与相关技术比较，本发明的制备方法具有可重复性强，成本低，对环境无污染的特点。利用本方法制备的碳包覆非晶镍钴氧纳米片能进一步提高超级电容器的比容量和能量密度。

附图说明

图1为本发明碳包覆非晶镍钴氧纳米片电极材料的制备方法的一实施例的流程图。

图2为本发明实施例1到4中制备的碳包覆非晶镍钴氧纳米片的XRD图。

图3为本发明实施例1到4中制备的碳包覆非晶镍钴氧纳米片的HRTEM和SEM图。

图4为本发明实施例1到4中制备的碳包覆非晶镍钴氧纳米片的能谱图。

图5为本发明实施例1到4中制备的碳包覆非晶镍钴氧纳米片的充放电性能图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参阅图1，本发明揭示了一种碳包覆非晶镍钴氧纳米片电极材料的制备方法，如下为多个实施例。