[发明专利]在碳布基底上生长的尖晶石型CuCo2

说明书

本发明公开了一种在碳布基底上生长的尖晶石型CuCo₂O₄高性能电极材料合成方法，将亲水碳布经表面湿法改性后，将Cu(NO₃)₂·3H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O溶解到不同比例去离子水和乙醇的混合溶液中，再加入尿素和氟化铵，放入改性后的碳布，反应完成后产采用8wt％CaCl₂的水/乙醇(3:2v/v)溶液作为浸泡液进行浸泡处理，所得样品煅烧后自然冷却得到CuCo₂O₄纳米/碳布。本发明方法制备所得高性能电极材料高度结合了碳布和纳米材料CuCo₂O₄的优良性能具有耐腐蚀、耐高温、成本低廉、无环境污染、化学性质稳定、室温下的高导电性，良好的氧化还原性可逆性、高电荷存储容量等优点，且所用原料廉价易得，制备方法简单可控，适于规模化生产。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，具体是涉及一种在碳布基底上生长的尖晶石型CuCo₂O₄高性能电极材料合成方法。

背景技术

近些年来，逐渐严峻的全球变暖和能源短缺问题引起了人们对能量储存和转换应用的大量关注。在各种新兴能源存储技术中，超级电容器因为具有高速率，快速充放电能力，安全性，重量轻和长期稳定性而应用于电子器件领域，交通工具等领域。这就要求超级电容器的电极材料具有较长的循环寿命，化学性质稳定、高导电性，良好的氧化还原性可逆性，高电荷存储容量温度使用广泛等优点。所以制备高性能的电极材料是当今电子器件、交通工具等技术领域的热点。因此寻求简单可控的合成方法，获得耐腐蚀、耐高温、成本低廉、无环境污染、化学性质稳定、室温下的高导电性，良好的氧化还原性可逆性、高电荷存储容量的电极材料势在必行。

申请号为201611045014.0的专利申请公开了一种高性能锂离子电池用复合纳米材料及其制备方法，虽然该改善了电极材料的电子导电率，特别是首次可逆容量和倍率性能得到了显著提高，增强了电极材料在大倍率下的充放电性能，增大了电极材料的放电容量，降低了电池容量的衰减，提高了电池的抗过充性能，但是其原材料种类繁多，且有许多原材料成本较高，这就导致在制备过程中的操作步骤繁琐，大规模生产难以保证质量，不利于工业生产。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种在碳布基底上生长的尖晶石型CuCo₂O₄高性能电极材料的合成方法，其将CuCo₂O₄纳米材料与碳布相结合，合成了高性能电极材料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种在碳布基底上生长的尖晶石型CuCo₂O₄高性能电极材料合成方法，包括如下步骤：

1)将亲水碳布依次用无水乙醇、去离子水各超声30min清洗去除杂质，再经表面湿法改性，得到改性后的碳布，然后在电热恒温鼓风干燥箱中鼓风80℃干燥30min，以作备用；

2)将Cu(NO₃)₂·3H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O，充分溶解到不同比例去离子水和乙醇的混合溶液中，搅拌的同时采用微气泡发生器充入微气泡进行处理，使溶质溶解更加充分高效，一般用时15-20min即可，保证溶质充分溶解、均匀混合一般呈现为粉红透明溶液；

3)将尿素和氟化铵按一定比例加入到步骤2)溶液中，常温下搅拌 30～60min；

4)将步骤3)所配置的溶液倒入反应釜内胆中，并竖直放入步骤1)干燥后备用的碳布，密封完好后放置于电热恒温鼓风干燥箱中加热反应；