[发明专利]一种氧化物@硫化物核壳结构的复合材料及制备方法与应用

说明书

本公开提供了一种氧化物@硫化物核壳结构的复合材料及制备方法与应用，NiMoS₄纳米片层附着在NiMoO₄纳米棒表面形成以NiMoO₄纳米棒为核、以NiMoS₄纳米片为壳的NiMoO₄纳米棒@NiMoS₄纳米片的复合材料。其制备过程为，将NiMoO₄纳米棒与硫源通过水热法进行硫化改性获得NiMoO₄纳米棒@NiMoS₄纳米片复合材料。本公开通过氧化物与硫化物的结合，发挥二者的协同作用，从而得到具有更高性能的电极材料。

技术领域

本公开属于超级电容制造领域，具体涉及一种氧化物@硫化物核壳结构的复合材料及制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

如今，能源危机和环境污染成为制约人类社会发展的巨大问题，开发利用清洁、环保、高效的新能源，如太阳能、风能、潮汐能等是解决这一问题的必行之道。考虑到大部分可再生能源都存在持续性和普遍性方面的缺陷，于是能量转化和存储装置便成为了新能源技术研究的重中之重。具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快、对环境无污染等优点，超级电容器作为一种新型储能器件，在混合动力电动车、脉冲电源系统和应急电源等领域具有广泛的应用前景。

用于超级电容器的电极材料主要有碳基材料、金属氧化物基材料和导电聚合物基材料。其中，金属氧化物基材料具有很高的理论比容量，且资源丰富、成本低廉，得到了研究者们的极大关注。据本公开发明人所知，目前研究中，二元金属氧化物，如FeCo₂O₄、NiCo₂O₄、CoMoO₄和NiMoO₄等具有较好的性能，但将它们单独用作电极材料时，低导电率成为了限制其实际生产应用的一个巨大问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种核壳结构的复合材料及制备方法与应用，通过氧化物与硫化物的结合，发挥二者的协同作用，从而得到具有更高性能的电极材料。

为了实现上述目的，本公开的技术方案为：

一方面，一种氧化物@硫化物核壳结构的复合材料，NiMoS₄纳米片附着在NiMoO₄纳米棒表面形成以NiMoO₄纳米棒为核、以NiMoS₄纳米片为壳的NiMoO₄纳米棒@NiMoS₄纳米片的复合材料。

首先，NiMoO₄纳米棒结构可提供通畅的电子传输通道，从而降低内阻；NiMoS₄纳米片层具备较大的比表面积，可提供丰富的反应活性位点和优良的电解液浸润性，核壳结构可将NiMoO₄纳米棒和NiMoS₄纳米片结合到一起，从而获得杰出的性能；其次，核壳结构也可以使NiMoO₄纳米棒和NiMoS₄纳米片在分子尺度甚至原子尺度上紧密结合，从而进一步优化复合材料的性能。

为了寻找一种简单、高效地制备该复合电极材料的方法，本申请基于现有的简易水热合成法，成功制备出了具有高电化学性能的复合电极材料。为此，本公开另一方面，提供了一种核壳结构的复合材料的制备方法，将NiMoO₄纳米棒与硫源通过水热法进行硫化改性获得NiMoO₄纳米棒@NiMoS₄纳米片复合材料，所述硫源为含有二价硫离子的无机物。

第三方面，一种上述复合材料或上述制备方法获得的复合材料在制备超级电容器中的应用。

第四方面，一种正极材料，包括上述复合材料或上述制备方法获得的复合材料。