[发明专利]一种Co3O4核壳结构纳米材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将可溶性钴盐、氟化铵和尿素溶解于去离子水中搅拌均匀制得溶液A；

b、将所述溶液A与预处理后的泡沫镍进行第一次水热反应，制得覆盖前驱体的泡沫镍；

c、将与步骤a中相同的可溶性钴盐和六亚甲基四胺溶于去离子水和有机醇的混合溶剂中，制得溶液B；

d、将所述覆盖前驱体的泡沫镍与所述溶液B进行第二次水热反应后，煅烧制得Co₃O₄核壳结构纳米材料。

2.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：所述可溶性钴盐为CoCl₂·6H₂O或Co(NO₃)₂·6H₂O。

3.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：所述溶液A中各组分的浓度分别为：可溶性钴盐0.06mol/L~0.10mol/L，氟化铵0.10mol/L~0.20mol/L，尿素0.20mol/L~0.50mol/L。

4.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：在步骤b中，所述可溶性钴盐的添加量为0.3mmol~0.6mmol，所述六亚甲基四胺的添加量为1.0mmol~2.0mmol，所述去离子水为10mL~30mL，所述有机醇为5mL~15mL，其中，所述有机醇为无水乙醇或异丙醇。

5.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：在步骤b中，所述预处理是将泡沫镍置于浓度为2.0mol/L~4.0mol/L的盐酸或硫酸溶液中进行酸处理10min~20min，然后超声清洗13min~16min。

6.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：所述的第一次水热反应其步骤为：在90℃~110℃水热反应9h~11h后，将反应产物固液分离，将分离得到的固体洗涤后，在60℃~80℃干燥8h~14h。

7.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：所述的第二次水热反应其步骤为：在80℃~120℃水热反应8h~16h，经过冷却、洗涤后，在60℃~80℃干燥8h~14h。

8.如权利要求1所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于：在步骤d中，所述的煅烧其温度为300℃~400℃，煅烧时间为1h~3h。

9.一种采用如权利要求1~7任一项所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料的制备方法制备得到的Co₃O₄核壳结构纳米材料。

10.如权利要求9所述的Co₃O₄核壳结构纳米材料在制备非对称超级电容器中的应用。