[发明专利]一种自组装四氧化三钴分级微球的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种自组装四氧化三钴分级微球的制备方法，其特征在于：将钴盐、聚乙烯醇分散于乙二醇与去离子水混合溶液中，利用水热法得到氢氧化钴前驱体，再经高温退火处理，最终获得由二维纳米片自组装形成具有分级结构的四氧化三钴微球，该制备方法具体包括以下步骤：

(1)按5:1-1:5的体积比混合乙二醇与去离子水，再向15-50mL混合溶液加入1-4mmol二价无机钴盐，再加入0.01-0.5g聚乙烯醇，在室温下搅拌0.5-1h；

(2)将上述混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬反应釜中，在150-200℃下，水热反应6-24h；

(3)待反应产物自然冷却至室温，离心、洗涤后，在60℃下，将所得沉淀物干燥12h，再以1-10℃/min的升温速率加热至350-600℃，恒温煅烧2-4h，制得所述自组装四氧化三钴分级微球；

所述自组装四氧化三钴分级微球具体应用于超级电容器电极材料，且电极材料的比电容保持率高达70％以上。

2.根据权利要求1所述一种自组装四氧化三钴分级微球的制备方法，其特征在于，所述二价无机钴盐为醋酸钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的一种。

3.根据权利要求1所述一种自组装四氧化三钴分级微球的制备方法，其特征在于，所述洗涤的操作过程：用去离子水洗涤分离出的沉淀物5-8次。

4.如权利要求1-3任一项所述一种自组装四氧化三钴分级微球的应用，其特征在于，该自组装四氧化三钴分级微球具体应用于超级电容器电极材料，且电极材料的比电容保持率高达70％以上。

5.根据权利要求4所述一种自组装四氧化三钴分级微球的应用，其特征在于，所述超级电容器电极材料的制备过程如下：

(1)按(7-8):(1-2):1的质量比混合四氧化三钴、导电剂和粘结剂，并加入N-甲基吡咯烷酮中，超声分散后，制得浆料；

(2)将浆料均匀涂布在基底上，在80-120℃下，真空干燥12-24h后，以10-20MPa的压力进行压片处理。

6.根据权利要求5所述一种自组装四氧化三钴分级微球的应用，其特征在于，所述导电剂为乙炔黑、石墨、Super P中的一种。

7.根据权利要求5所述一种自组装四氧化三钴分级微球的应用，其特征在于，所述粘结剂为PVDF、PTFE中的一种。

8.根据权利要求5所述一种自组装四氧化三钴分级微球的应用，其特征在于，所述基底为泡沫镍、铜箔、铝箔、碳纸中的一种。