[发明专利]一种过渡金属磷化物电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.过渡金属磷化物电极作为高电容固态中间调节器的应用，所述过渡金属磷化物电极包括导电基底和负载在所述导电基底上的过渡金属磷化物，所述过渡金属磷化物中的过渡金属选自镍、锰、钼和钴中的至少两种；所述过渡金属磷化物具有三维花瓣状纳米片结构。

2.根据权利要求1所述的应用，其中，以所述基底的表面积计，所述过渡金属磷化物的负载量为3 mg/cm²-25 mg/cm²。

3.根据权利要求1所述的应用，其中，所述导电基底为泡沫金属、导电碳基底、导电不锈钢。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其中，所述过渡金属磷化物电极通过下述方法制备得到：

对所述导电基底进行表面处理，以去除所述导电基底表面的氧化物和杂质；

将过渡金属的前驱体化合物和阳离子表面活性剂溶于溶剂中，得到含有过渡金属的前驱体化合物的胶束溶液；

将经过表面处理的导电基底浸入所述含有过渡金属的前驱体化合物的胶束溶液中，在所述导电基底表面负载过渡金属氢氧化物，得到过渡金属氢氧化物电极；

将所述过渡金属氢氧化物电极中的过渡金属氢氧化物进行磷化，得到所述过渡金属磷化物电极。

5.根据权利要求4所述的应用，其中，所述阳离子表面活性剂为长链季铵盐类阳离子表面活性剂，长链的碳原子数为12-18，长碳链的个数为一个或两个。

6.根据权利要求5所述的应用，其中，所述阳离子表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、双十二烷基二甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵和Gemini双季铵盐G12 (C₁₂H₂₅N(CH₃)₂(CH₂)₆(CH₃)₂NC₁₂H₂₅Br₂)中的任意一种或多种。

7.根据权利要求5所述的应用，其中，以所述基底的表面积计，各种过渡金属的前驱体化合物的投料量之和为0.08 mmol/cm²-1.5 mmol/cm²；

各种过渡金属的前驱体化合物的投料量之和与所述阳离子表面活性剂的摩尔比为0.05: 1-6: 1；

过渡金属镍的前驱体化合物选自镍的可溶性硝酸盐、盐酸盐、醋酸盐和硫酸盐中的任意一种或多种；

过渡金属锰的前驱体化合物选自锰的可溶性硝酸盐、盐酸盐、醋酸盐和硫酸盐中的任意一种或多种；

过渡金属钴的前驱体化合物选自钴的可溶性硝酸盐、盐酸盐、醋酸盐和硫酸盐中的任意一种或多种；

过渡金属钼的前驱体化合物选自钼的氯化物和钼酸盐中的任意一种或多种；

所述溶剂为甲醇水溶液，所述甲醇水溶液由体积比为3: 1-5: 1的甲醇和水配制而成。

8.根据权利要求7所述的应用，其中，过渡金属镍的前驱体化合物选自六水合硝酸镍、六水合氯化镍和四水合乙酸镍中的任意一种或多种；

过渡金属锰的前驱体化合物选自四水合硝酸锰、四水合氯化锰和四水合乙酸锰中的任意一种或多种；

过渡金属钴的前驱体化合物选自六水合硝酸钴、六水合氯化钴和四水合乙酸钴中的任意一种或多种；

过渡金属钼的前驱体化合物选自五氯化钼、三氯化钼和钼酸铵中的任意一种或多种。

9.根据权利要求4所述的应用，其中，所述将经过表面处理的导电基底浸入所述含有过渡金属的前驱体化合物的胶束溶液中，在所述导电基底表面负载过渡金属氢氧化物，得到过渡金属氢氧化物电极包括：

将经过表面处理的导电基底浸入所述含有过渡金属的前驱体化合物的胶束溶液中，进行水热反应，使得在所述导电基底表面负载过渡金属氢氧化物，负载后进行清洗和干燥，得到干燥的过渡金属氢氧化物电极。