[发明专利]一种氢氧化物电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氢氧化物电极及其制备方法。该氢氧化物电极的制备方法包括以下步骤：将草酸镍电极置于浸泡液中4‑10h，取出后洗涤至洗涤液为中性，烘干，即得该氢氧化物电极；浸泡液由K₂S₂O₈和NaOH溶于水获得。本发明的方法操作简单、经济、环保，无需粘结剂、无导电剂。制得的Ni(OH)₂纳米片状电极材料表现出优异的性能，在电流密度为2mA/cm²下测得比电容达4878mF/cm²。本发明方法同样可适用于以泡沫镍为基底的其他电极材料，为相关电极材料的制备提供参考价值，为其作电化学电容器的活性电极提供了巨大的潜力。

技术领域

本发明属于电极材料领域，具体涉及一种氢氧化物电极及其制备方法。

背景技术

现代社会进入了一个飞速发展的时期，世界经济水平蓬勃发展，新时代人们的生活质量日益提升，但接踵而来的就是能源消耗问题。化石类燃料被过度消耗，近几年来碳排放量严重超标，因此多功能便携式的电子设备、家用电器、可再生能源发电设施(如太阳能和风能发电)等得到广泛应用，电池和电化学电容器受到各种储能设备的青睐。

电化学电容器又称超级电容器，它是近年来问世的一种新型储能设备，兼具常规电池和电容器技术上的优势。超级电容器是一种新型的储能设备，比传统的充电电池拥有更大的功率密度和更长的循环寿命。超级电容器的高性能吸引众多科学家加入其相关研究中来，这是人类面对新型能源需求的新趋势。

氢氧化镍因其高功率密度、高能量密度和环境友好、来源广泛而被认为是一种非常有前途的赝电容电极材料之一。但其电学性能还有待进一步提高，以适应不断增长的需求。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种氢氧化物电极及其制备方法，具体采用以下的技术方案：

一种氢氧化物电极的制备方法，包括以下步骤：将草酸镍电极置于浸泡液中4-10h，取出后洗涤至洗涤液为中性，烘干，即得所述氢氧化物电极；所述浸泡液由K₂S₂O₈和NaOH溶于水获得。

本发明通过水热法在镍网表面上原位生长出草酸镍柱状结构，再通过碱转化的方式得到镍的氢氧化物。电化学测试结果表明，所得电极具备较优的电化学性能。本文所采用的电极的制备方法具备操作简便、环境友好、成本更低等优点。另外，不要求额外加入任何的镍源、模板、粘结剂或表面活性剂，从而增大了电极上活性物质的利用率；碱转化后生成的Ni(OH)₂纳米片比表面积增大，增多了反应活性位点数量，电极的超电容性能得以提高。

优选地，所述浸泡液中，K₂S₂O₈、NaOH和水的比例为0.5g：2.51g：30mL。

优选地，所述草酸镍电极由泡沫镍网水热法制得。具体是：将泡沫镍网置于草酸溶液中，于120℃条件下反应2-8h，取出后洗涤至洗涤液为中性，烘干，即得所述草酸镍电极。

优选地，草酸溶液的浓度为4.5×10^-3mol/L。

优选地，制备所述草酸镍电极前，对所述泡沫镍网进行预处理，具体为：将所述泡沫镍网浸于1M盐酸溶液中超声15min，每5min更换一次盐酸溶液，然后将泡沫镍网依次浸于水和无水乙醇中分别超声15min，最后取出干燥。

优选地，在30℃条件下，将草酸镍电极置于浸泡液中。