[发明专利]一种外壳形貌可控的中空结构的镍钴氧化物电极材料的制备方法和应用有效
| 申请号： | 202010714281.2 | 申请日： | 2020-07-21 |
| 公开（公告）号： | CN111863456B | 公开（公告）日： | 2022-04-12 |
| 发明（设计）人： | 刘启明;方炬;杨希国 | 申请（专利权）人： | 多助科技（武汉）有限公司;武汉大学苏州研究院 |
| 主分类号： | H01G11/24 | 分类号： | H01G11/24;H01G11/46;H01G11/86;H01M4/52 |
| 代理公司： | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人： | 徐瑛 |
| 地址： | 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路13号*** | 国省代码： | 湖北;42 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 外壳 形貌 可控 中空 结构 氧化物 电极 材料 制备 方法 应用 | ||
本发明公开一种外壳形貌可控的中空结构的镍钴氧化物电极材料的制备方法，将SBA‑15模板剂、Ni(NO3)2、Co2(NO3)2、碱性沉淀剂按比例称取后，将SBA‑15模板剂配制成无水乙醇溶液；将Ni(NO3)2、Co2(NO3)2和碱性沉淀剂混匀后配制成水溶液；将两种溶液混合搅拌均匀后水热反应，洗涤、干燥，放入NaOH溶液除去SBA‑15模板，再水浴加热、洗涤、干燥；在250‑350℃下退火1‑6h，即得外壳上的纳米片状结构的厚度不同的中空结构的镍钴氧化物电极材料。通过使用不同种类和浓度的碱性沉淀剂，使制备出的中空形状的NiCo2O4电极材料，其外壳的形貌，以及纳米片状结构的厚度可以控制，进而使电极材料达到最佳的电化学性能。
技术领域
本发明属于电池电极材料技术领域，特别是外壳形貌可控的中空结构的镍钴氧化物电极材料的制备方法。
背景技术
现如今，日益增长的能源需求刺激了先进能源存储器件的开发与应用研究。超级电容器由于其具备高的功率密度、比二次电池更长的循环寿命和比传统静电容电容器更高的能量密度，受到人们广泛的关注及研究。NiCo2O4，作为一种高容量的电池型材料，是一种极具前景正极电极材料应用在混合型超级电容器中，用以提升器件的能量密度。由于NiCo2O4在电化学反应储能过程中会发生体积变化，这会严重影响材料的使用寿命。因此制备出合适的功能性结构的NiCo2O4以避免材料在电化学储能过程中体积的变化，从而保证材料的循环寿命具有很大的挑战。
现有专利申请CN107740136A提供了一种MEC的有序介孔阴极复合材料的制备方法，先制得介孔分子筛SBA-15，然后以其为模板将镍钴前体引入硬模板SBA-15的孔道中，再置于NaOH溶液或者HF溶液中搅拌除去硬模板SBA-15，得到催化剂镍钴氧化物，最后置于无水乙醇中，超声，然后使用粘结剂固定于碳纸两侧，室温下干燥，制得MEC阴极电极。
现有专利申请CN109994324A提供了一种镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料的制备方法，先制备蔗糖胺粉末，然后将SBA-15介孔分子筛中加入蔗糖胺和乙醇的混合溶液，磁力搅拌，超声后，真空干燥得到氮掺杂介孔碳前驱体，在氮气环境下煅烧，冷却；再用HF去除模板，抽滤、洗涤和干燥得到氮掺杂有序介孔碳；再加至含有镍钴硫盐混合溶液，磁力搅拌，超声后在180～200℃条件下反应，抽滤干燥得到成品。
然而上述这两种镍钴氧化物催化剂制备的电极材料的电荷存储容量以及循环稳定性能均有待提升，且制备方法复杂。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种外壳形貌可控的中空结构的镍钴氧化物电极材料的制备方法，具体通过以下技术实现。
一种外壳形貌可控的中空结构的镍钴氧化物电极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量比1:1:2:1-2.5称取SBA-15模板剂、Ni(NO3)2、Co2(NO3)2、碱性沉淀剂；
S2、将所述SBA-15模板剂溶解于20mL无水乙醇中记为溶液A；将所述Ni(NO3)2、Co2(NO3)2和碱性沉淀剂溶解在20ml去离子水中记为溶液B；将溶液A和溶液B混合搅拌均匀后90-160℃下水热反应8-24h；再分别用去离子水和无水乙醇离心洗涤、干燥得到产物Ⅰ；
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于多助科技（武汉）有限公司;武汉大学苏州研究院，未经多助科技（武汉）有限公司;武汉大学苏州研究院许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010714281.2/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
