[发明专利]Yb/Ni-Co氧化物纳米晶及其制备方法

说明书

本发明公开一种Yb/Ni‑Co氧化物纳米晶及其制备方法，其技术方案的要点是公开了一种具有实心纳米球状结构的Yb/Ni‑Co氧化物纳米晶，通过油酸、油胺及十八碳烯预混合制备溶液，再加入Ni(CH₃COO)₂∙4H₂O、Co(CH₃COO)₂∙4H₂O以及Yb(NO₃)₆∙5H₂O共同混合后加热至200℃制备前驱体，经洗涤后加热至380℃煅烧获得成品，本发明相比于现有技术的优势在于所制得的Yb/Ni‑Co氧化物纳米晶具有优异的超级电容器性能，能够快速的充放电，即高效的储存电能，其中的制备方法能可控合成Yb/Ni‑Co氧化物纳米晶，同时可以通过改变溶剂的量和煅烧温度，十分方便的控制Yb/Ni‑Co氧化物纳米晶的形貌，工艺简单，时间短，适合于批量生产。

技术领域

本发明涉及一种纳米材料及其制备，具体地说，涉及一种Yb/Ni-Co氧化物纳米晶及其制备方法。

背景技术

随着便携式电子设备的普及和电动汽车的蓬勃发展，人们对储能材料的性能要求越来越高，但储能材料的发展却较为滞后。一方面储能材料的能量密度不够，导致用电器使用时间太短，充电频繁，为日常使用带来严重不便，也大大限制了电动汽车的使用。另一方面储能材料的功率不够，导致储能材料充电时间过长。近年来，可穿戴便携式电子设备的兴起对储能器件提出的新的要求。文献研究表明过渡金属由于其在氧化与还原过程中可逆性好、反应速度快，被广泛应用于储能材料中。而且镧系元素是优良的质子导体，当它们掺杂在不良导体中时，通常可以改善材料的内在导电性。因此，镧系元素已广泛应用于电化学催化剂和储能材料中。同时值得注意的是，由于Yb/Ni-Co氧化物纳米晶颗粒极小，使得本材料具有更多的活性位点以及更大的电化学活性。另外，两种过渡金属元素使得Yb/Ni-Co氧化物纳米晶具有更加丰富的可调性，因此在固态不对称柔性超级电容器的应用中表现出更好的性能。例如Yating等人发现Fe₂O₃纳米簇和rGO的混合物作为柔性超级电容器的负极具有较好的性质，并且有着较大的能量密度和功率密度(Chemistry of Materials, 28(20),7296-7303)。可以说明石墨烯复合材料有更好的电流活性，这主要与石墨烯当做骨架结构成为很好的载体同时石墨烯有优异的导电性有关。Wei等人通过水热法合成NaCoPO₄-Co₃O₄前驱体，再通过550℃煅烧得到了NaCoPO₄-Co₃O₄微空心球，具有较大的比电容和很好的稳定性(Particle and Particle Systems Characterization, 32(8), 831-839)。Wu等人通过沉淀法法及后续煅烧处理制备得到了介孔的Ni_0.3Co_2.7O₄分级结构，Ni_0.3Co_2.7O₄粉体形貌为蒲公英样形态，并将其修饰于泡沫镍表面获得了较大的比电容(Energy & Environmental Science, 6(12), 3619-3626)。Yb掺杂Ni-Co纳米材料为主的超级电容器电极材料并可用于全固态柔性储能材料且具有较好性质的尚未见报道，因此研发高效的具有特殊结构的过渡金属纳米晶合成方法是目前研究的热点，特别是可用于全固态不对称柔性超级电容器电极材料具有重要意义和巨大挑战。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种Yb/Ni-Co氧化物纳米晶及其制备方法。

技术方案：本发明所述一种Yb/Ni-Co氧化物纳米晶，该 Yb/Ni-Co氧化物纳米晶为实心纳米球状结构。