[发明专利]一种层状钴铝双羟基复合金属氧化物电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种层状结构钴铝双羟基复合金属氧化物(Co－Al－LDH)超级电容器电极材料的制备方法，属于超级电容器电极材料的制备技术领域。本发明利用全返混液膜反应器进行钴、铝混合盐溶液与碱溶液的共沉淀反应，使成核/晶化隔离进行，分别控制晶体的成核和生长条件，然后在一定温度下进行焙烧，在保持钴铝双羟基复合金属氧化物层状结构的基础上使钴的电化学活性位充分暴露。本发明方法克服了现有技术中颗粒尺寸难以控制、颗粒较大、颗粒不均及钴的电化学活性位不能充分暴露的缺陷。制备出比电容高、倍率特性好、电化学循环性能佳的层状结构钴铝双羟基复合金属氧化物超级电容器电极材料。

主权项

1.一种层状钴铝双羟基复合金属氧化物电极材料的制备方法，具体步骤如下：A将可溶性二价钴盐和可溶性铝盐按摩尔比为1～5的比例溶于去离子水中配制混合盐溶液A，混合盐溶液中金属离子浓度为0.5～2.0mol·L-1；B将可溶性碳酸盐或碳酸氢盐与氢氧化钠或氨水加入去离子水中配制碱性溶液B，使溶液B与溶液A体积相同，其中氢氧化钠或氨水的量与溶液A中钴盐的摩尔比为1～4，碳酸盐或碳酸氢盐的量与溶液A中铝盐的摩尔比为0.5～3；C分别将混合盐溶液A与碱溶液B同时等速加入到全返混液膜反应器中，经液体分布器分散后在转子与定子之间的缝隙处充分混合，经出料口排出，控制转子转速为1000～6000rmp，反应温度为15～35℃，物料在反应器内的停留时间为1～5min，然后放入晶化釜内，在搅拌状态下进行晶化，晶化温度控制在30～90℃，晶化时间为5～20h；D将晶化后的沉淀物滤出，用去离子水多次洗涤至pH值小于8，然后在60～80℃真空干燥5～10h；E将步骤D干燥后的物质以1～5℃·min-1的速率升温至140～200℃，恒温2～10h，然后随炉冷却至室温，获得本发明产品。