[发明专利]一种电容器电极多元复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种电容器电极多元复合材料的制备方法，包括如下步骤：①将泡沫镍在盐酸溶液中进行超声处理，称取六水合硝酸镍，六水合硝酸钴以及尿素，将上述原料溶解于混合液；②将泡沫镍和混合液转入反应釜中进行反应，取出后进行清洗和干燥后得到Ni‑Co前驱体；③按照摩尔比Ni：Mn：Co＝0.5:0.5:2，分别称量原料并溶解于混合液中；④将Ni‑Co前驱体，在混合液中浸泡，取出后进行清洗和干燥；⑤将④中得到的前驱体在空气氛下进行煅烧，得到上述多元复合材料。本发明的制备工艺简单，制备条件温和，对设备要求低，可操作性强；该复合材料比电容高且电化学稳定性高。

技术领域

本发明属于无机功能材料领域，涉及一种电容器电极多元复合材料的制备方法，具体来说是一种Ni_1-xMn_xCo₂O₄@NiCo₂O₄@Ni-foam多元复合材料的制备方法。

背景技术

能源问题是21世纪人类所面临的世纪性难题之一，严重的制约了社会的发展。因此，人们对开发高效、清洁、可持续发展能源以及与能源转换和储存相关的新技术提出了迫切的需求。近年来，电动汽车的不断发展，进一步促使新型储能装置的出现。超级电容器是一种介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它因其高的功率密度，长的使用寿命，以及其填补了传统电容器(有高功率密度)和电池(高的能量密度)之间空白的作用而越来越吸引人们的注意。与传统电容器相比，超级电容器具有较大的存储能力，其存储能力能达到传统电容器的20-200倍。而与电池相比，特别是与锂离子电池等相比，超级电容器具有更高的功率密度和循环稳定性。此外，超级电容器还具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽和安全性高等特点。超级电容器自面市以来，全球需求量快速扩大，已成为化学电源领域内新的产业亮点。

NiCo₂O₄材料中同时存在Ni²⁺/Ni³⁺和Co²⁺/Co³⁺，这些离子赋予NiCo₂O₄材料优异的电化学活性，同时NiCo₂O₄具有理论比电容极高、制备工艺简单的优点，是一种理想的电极材料。但是，单相NiCo₂O₄的晶体结构会随着充放电而产生膨胀收缩，导致NiCo₂O₄的循环寿命不足。

在专利CN103107025A中公布了一种NiCo₂O₄的制备方法，该专利公布的仅仅是单相NiCo₂O₄的制备方法，没有对NiCo₂O₄进行改善，内电阻大、效率低和循环寿命不足的缺点仍然存在。专利CN103435109A中公布了一种固体研磨法制备Ni、Co、Mn三元复合材料的方法，但是其制备方法复杂，制备复合材料的均匀度小。专利CN104773762A公布了一种生长在碳纤维布上的NiCo₂O₄介孔纳米管材料的制备方法，制备出的NiCo₂O₄介孔纳米管具有高的比电容和良好的电化学稳定性。但是，该专利采用碳纤维布为负载基，价格昂贵且NiCo₂O₄介孔纳米管之间的团聚现象未得到解决。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种电容器电极多元复合材料的制备方法，以解决现有技术中制备复合电极工艺复杂、电极材料的比电容低以及电化学稳定性不足的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电容器电极多元复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：