[发明专利]一种NiO包覆ZnSnO3

说明书

本发明公开了一种NiO包覆ZnSnO₃立方体复合材料的制备方法，包括：S11.将氯化锌和一水柠檬酸溶于去离子水中，搅拌形成均匀溶液，将五水四氯化锡溶于乙醇的溶液，将溶于乙醇的溶液加入均匀溶液中，将NaOH溶液加入均匀溶液中得到第一溶液，将第一溶液冲洗至澄清，得到第一沉淀物，并过滤、干燥12h，得到第一前驱体粉末；S12.将第一前驱体粉末煅烧2‑6h，得到ZnSnO₃纳米立方体；S13.将ZnSnO₃纳米立方体超声0.5‑2h，再搅拌0.5h，加入尿素和六水硝酸镍，搅拌15min，得到第二溶液；S14.将第二溶液转移至高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中反应10‑16h，冲洗至澄清，得到第二沉淀物；将第二沉淀物进行过滤、干燥12h，得到第二前驱体粉末；S15.第二前驱体粉末煅烧1‑5h，得到NiO包覆ZnSnO₃立方体的复合材料。

技术领域

本发明涉及电化学能量存储与转换技术领域，尤其涉及一种NiO包覆ZnSnO₃立方体复合材料的制备方法。

背景技术

氧化镍(NiO)是一种二元过度金属氧化物，氧化镍的结构与氯化钠(NaCl)相似属于立方晶系的晶体结构。在超级电容器材料、催化剂、气敏传感器和太阳能电池等诸多领域有着广泛的应用。1996年，Liu和Anderson第一次将氧化镍应用于超级电容器材料，在这之后，对于氧化镍电极材料的研究从未间断并且不断深入。氧化镍具有理论比电容高、热稳定性和电化学稳定性好、价格低廉等诸多优点，被认为是一种电化学性能优异、有很大潜力的超级电容器电极材料。

ZnSnO₃，一个MSnO₃类型的材料，一种多功能三元金属氧化物材料，长期以来一直是非常受化学界和物理界欢迎的功能材料。它广泛应用于无铅铁电体、透明导体、光催化剂染料敏化太阳能电池、气体传感器、锂离子电池等。纯氧化镍作为超级电容器的电极材料，电化学性能表现并不理想。由于NiO的电化学性能与其孔隙率和表面积之间密切相关，而且氧化镍的导电性能很差，针对这些问题，本发明通过纳米立方体ZnSnO₃为基底，氧化镍包裹在纳米立方体表面，增大反应面的接触面积并增加一定的导电性来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种NiO包覆ZnSnO₃立方体复合材料的制备方法，该复合材料作为超级电容器的电极材料，将氧化镍纳米化，增大反应面的接触面积，对纯的氧化镍的超级电容器的电化学性能做改善。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种NiO包覆ZnSnO₃立方体复合材料的制备方法，包括步骤：

S1.将氯化锌ZnCl₂和一水柠檬酸C₆H₈O₇·H₂O按一定摩尔比溶于去离子水中，并在室温下磁力搅拌形成均匀溶液，将五水四氯化锡SnCl₄·5H₂O按一定量浓度溶于乙醇C₂H₆O的溶液，将所述溶于乙醇C₂H₆O的溶液加入所述均匀溶液中，再将一定量浓度的NaOH溶液加入所述均匀溶液中得到第一溶液，将所述得到的第一溶液用去离子水离心冲洗至第一溶液澄清，得到第一沉淀物；将所述得到的第一沉淀物进行过滤，并在60-80℃下干燥12h，得到第一前驱体粉末；

S2.将所述得到的第一前驱体粉末置于管式炉在氮气或氩气保护气氛下煅烧2-6h，得到ZnSnO₃纳米立方体；