[发明专利]一种自立式纳米多孔镍/氧化镍复合电极片及其制备方法

摘要

本发明为一种自立式纳米多孔镍/氧化镍复合电极片及其制备方法，该电极片的组成包括集流体和活性物质，所述的集流体为镍基非晶合金基体与纳米多孔镍，活性物质为生长在纳米多孔镍表面的纳米氧化镍；其中，电极片横断面为3层，中间芯层为镍基非晶合金基体，中间芯层两侧表面覆盖着由纳米多孔镍与纳米氧化镍构成的复合电极材料层，电极片的厚度为厚度25～35µm，单侧纳米多孔镍/氧化镍复合电极材料层厚度为2.1～3.5µm；所述的镍基非晶合金成分为Ni40+x（Ti0.35Zr0.45Al0.20）60‑x (x=0～5)。本发明使活性物质NiO的有效比表面积得到提升，从而提升了氧化镍在超级电容器中能发挥出的实际电容特性，该复合电极片的比电容可高达847.9F/cm3。

主权项

一种自立式纳米多孔镍/氧化镍复合电极片，其特征为该电极片的组成包括集流体和活性物质，所述的集流体为镍基非晶合金基体与纳米多孔镍，活性物质为生长在纳米多孔镍表面的纳米氧化镍；其中，电极片横断面为3层，中间芯层为镍基非晶合金基体，中间芯层两侧表面覆盖着由纳米多孔镍与纳米氧化镍构成的复合电极材料层，电极片的厚度为25～35μm，单侧纳米多孔镍/氧化镍复合电极材料层厚度为2.1～3.5μm；所述的镍基非晶合金成分为：Ni40+x(Ti0.35Zr0.45Al0.20)60‑x，x＝0～5；其中，合金中下标数字为各元素原子百分数；所述的自立式纳米多孔镍/氧化镍复合电极片由以下方法制得，包括以下步骤：第一步，制备Ni‑Ti‑Zr‑Al先驱体非晶合金薄带将Ni‑Ti‑Zr‑Al合金锭去除表层氧化皮，并采用真空甩带设备制备Ni‑Ti‑Zr‑Al非晶合金薄带，甩带条件为：在9.0×10‑4Pa真空度下，加热合金锭至熔融状态，然后将熔融的Ni‑Ti‑Zr‑Al合金吹铸形成非晶合金薄带，吹铸所需压力为1.0MPa；吹铸所需铜辊转速为30～40m/s，制得厚度25～35μm的非晶合金薄带；所述的合金成分为：Ni40+x(Ti0.35Zr0.45Al0.20)60‑x，x＝0～5；其中，合金中下标数字为各元素原子百分数；第二步，脱合金‑自然氧化法制备纳米多孔镍/氧化镍复合电极片将上面得到的非晶合金薄带截成段，在室温下将其置于氢氟酸腐蚀液中进行自由脱合金处理80～150min，然后将获得的纳米多孔薄带用去离子水冲洗，得到纳米多孔镍/氧化镍复合电极片。