[发明专利]一种超级电容器用CoNi2S4/石墨烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料及其制备方法。具体步骤如下：首先将Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O和硫代乙酰胺CH₃CSNH₂于乙醇中混合，之后加入氧化石墨烯GO的乙醇溶液超声分散均匀，再转移到水热釜中进行溶剂热反应，反应结束后，过滤、洗涤、冻干，得到超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料。本发明材料循环稳定性好，5000次循环后容量保持率为87.4％，最高能量密度为39.56W h·kg^‑1，功率密度为374.8W·kg^‑1。本发明通过控制石墨烯的质量来制备超级电容器电极材料，表现出比电容能力强、循环性能好和绿色环保等优点。

技术领域

本发明属于超级电容器电极材料制备技术领域，具体的说，涉及一种超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

超级电容器作为一种新型的能量储存装置，与其他储能器件相比，具有较高的功率密度，快速充放电，循环寿命长，可操作温度范围宽，绿色环保等优点。碳纳米管(CNTs)，石墨烯，活性炭等电极表面与电解质离子之间的电荷转移过程主要以双电层储能机理为主，碳纳米纤维和有机碳化物。与其他碳质材料相比，石墨烯具有独特的结构，导电性高，机械强度高，理论表面积高，热稳定性好等优点。通过静电作用很容易调节离子电荷，石墨烯可以作为一个集电器，从固定的伪电容的电荷转移反应中迅速提供电子。因此，石墨烯基电活性材料在超级电容器中提供了巨大的潜力。尽管石墨烯具有优异的循环稳定性和高导电性能，但比赝电容材料具有更低的电容和更低的能量密度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料及其制备方法，本发明制备方法简单，所制备的CoNi₂S₄/rGO纳米复合材料作为超级电容器的电极材料，具有优异的电化学性能，比电容高，倍率性能好，循环稳定性好。

本发明中，通过溶剂热法制备了CoNi₂S₄/石墨烯复合材料。在CoNi₂S₄/rGO纳米复合材料中，石墨烯作为CoNi₂S₄纳米颗粒生长的基底，可以固定赝电容纳米材料，加速了电极材料的电子和离子传输。本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤如下：首先将Co(NO₃)₂·6H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O和硫代乙酰胺CH₃CSNH₂于乙醇中混合，之后加入氧化石墨烯GO的乙醇溶液超声分散均匀，再转移到水热釜中进行溶剂热反应，反应结束后，过滤、洗涤、冻干，得到超级电容器用CoNi₂S₄/石墨烯复合材料。