[发明专利]一种无定形四硫代钼酸钴/硒化镍纳米片阵列复合材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开一种无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)在水热条件下，六水合硝酸钴和七水合钼酸钠发生反应，在泡沫镍上生长出CoMoO₄纳米片阵列；(2)将硫化钠与CoMoO₄纳米片阵列进行水热反应形成无定形CoMoS₄纳米片阵列；(3)在水热条件下，六水合氯化镍、二氧化硒和尿素发生反应形成无定形NiSe，并沉积在无定形CoMoS₄纳米片阵列的表面，最终得到无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料。该制备方法简单、成本低，且制得的无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料具有高的比电容和良好的循环稳定性，可应用于超级电容器电极材料，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，具体涉及的是一种无定形四硫代钼酸钴/硒化镍纳米片阵列复合材料的制备方法及该复合材料作为超级电容器电极材料的应用。

背景技术

超级电容器由电极、电解质、集流体和隔膜构成，是一种新型的电化学储能器件。它与锂离子电池相比，能量密度较低。但其具有自身的优点，比如功率密度高、充放电速度快和循环寿命长等，因而成为当前研究热点之一。

超级电容器分为赝电容器和双电层电容器。赝电容器依靠电极材料表面的法拉第氧化还原反应储能，而双电层电容器依靠电极材料表面的吸附电荷进行储能。正是由于两者储能机理不同，所以赝电容器的能量密度远高于双电层电容器，但与锂离子电池相比还有较大的差距。常见的赝电容材料包括过渡金属氧化物、过渡金属氢氧化物和导电聚合物，以及近年新开发的过渡金属硫化物等。目前赝电容材料绝大多数都是晶态材料，但晶态材料由于其各向异性的特性，不利于离子快速扩散，难以获得高的比电容，故不易形成高能量密度的超级电容器。另外，在制备超级电容器电极时常需要加入粘结剂，起着粘结电极材料与集流体的作用；但粘结剂在一定程度上会堵塞电极材料的孔隙，势必会降低超级电容器的储能能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无定形四硫代钼酸钴/硒化镍(即CoMoS₄/NiSe)纳米片阵列复合材料的制备方法，制备方法简单，成本低，且制得的无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料具有高的比电容和良好的循环稳定性，可应用于超级电容器电极材料，具有很好的应用前景。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料的制备方法，包括CoMoO₄纳米片阵列的制备、无定形CoMoS₄纳米片阵列的制备以及无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料的制备三个步骤；

所述CoMoO₄纳米片阵列的制备方法是先在室温下，将清洗过的泡沫镍浸没于六水合硝酸钴和七水合钼酸钠的混合水溶液中，密封加热到80～180℃进行水热反应，保温4～10h，冷却至室温，得到反应产物A；然后将反应产物A清洗、干燥，得到生长在所述泡沫镍上的CoMoO₄纳米片阵列；

所述无定形CoMoS₄纳米片阵列的制备方法是先在室温下，将生长有所述CoMoO₄纳米片阵列的泡沫镍置于硫化钠溶液中，密封加热到60～120℃进行水热反应，保温4～10h，然后冷却至室温，得反应产物B，然后将反应产物B清洗、干燥，得到生长在所述泡沫镍上的无定形CoMoS₄纳米片阵列；

所述无定形CoMoS₄/NiSe纳米片阵列复合材料的制备方法是先在室温下，将生长有所述无定形CoMoS₄纳米片阵列的泡沫镍置于六水合氯化镍、二氧化硒和尿素的混合水溶液中，密封加热到100～200℃进行水热反应，保温5～20h，然后冷却至室温，得反应产物C；