[发明专利]一种基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法

权利要求书

1.一种基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，以泡沫镍为基底，采用水热法在泡沫镍表面上直接生长氧化亚钴作为超级电容器的电极，制成氧化亚钴电极材料；并且在电解质中直接添加铁离子与过硫酸根氧化还原活性物质；然后将该电极与电解液组装成三电极体系；

所述铁离子与过硫酸根氧化还原活性物质分别是铁氰化钾与过硫酸钾氧化还原活性物质；

具体步骤包括：

a.将预处理的泡沫镍与六水合硝酸钴、尿素、氟化铵混合水溶液置于水热釜中，在温度为160℃下反应6-12h；冷却至室温，取出泡沫镍并清洗干净，真空干燥，即得到一维纳米线前驱体Co₂(OH)₂(CO₃)₂负载的泡沫镍；

b.将步骤a中制得的一维纳米线前驱体Co₂(OH)₂(CO₃)₂负载的泡沫镍置于管式炉中，氮气气氛保护下经350℃煅烧2h，即得到氧化亚钴纳米线阵列电极材料；

c.将步骤b中制得的氧化亚钴纳米线作为工作电极，以铂电极(Pt)为对电极、汞/氧化汞(Hg/HgO)电极为参比电极组成三电极体系，在以K₃[Fe(CN)₆]/K₂S₂O₈作为高活性添加剂的KOH电解液中测试。

2.根据权利要求1所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述步骤a中泡沫镍预处理的具体步骤为：将泡沫镍依次放入稀盐酸、无水乙醇、去离子水中进行超声波清洗，每项超声时间控制在10-30min。

3.根据权利要求2所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述稀盐酸的浓度为1-3mol/L。

4.根据权利要求1所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述步骤a中，六水合硝酸钴、尿素、氟化铵混合水溶液中的用量分别为2mmol、10mmol、5mmol；溶剂去离子水的体积为70mL。

5.根据权利要求1所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述步骤a中，六水合硝酸钴、尿素、氟化铵混合水溶液中三者的摩尔比为2:10:5。

6.根据权利要求1所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述步骤b中，煅烧时的升温速率为2℃/min。

7.根据权利要求1所述的基于氧化亚钴电极与高活性电解质体系的构建方法，其特征在于，所述步骤c中，活性物质添加剂K₃[Fe(CN)₆]/K₂S₂O₈水溶液的浓度为0.01-0.03mol/L，K₃[Fe(CN)₆]/K₂S₂O₈两种活性物质的摩尔比为1:1；KOH电解液的浓度为2mol/L。

8.一种如权利要求1至7任一所述方法制备的氧化亚钴电极材料及氧化还原电解质的应用，其特征在于，所制得的电解质和电极材料应用于超级电容器。