[发明专利]一种基于NiCo2S4及其复合材料的水系不对称型超级电容器

摘要

本发明涉及一种基于NiCo₂S₄及其复合材料的水系不对称型超级电容器，属于化学电源技术领域。该电容器包括：(1)NiCo₂S₄及其复合正极材料(包括AC/NiCo₂S₄,CQDs/NiCo₂S₄,GNP/NiCo₂S₄，CNTs/NiCo₂S₄,CF/NiCo₂S₄)作为正极；(2)碳基负极材料(包括AC、CQDs、GNP、CNTs、CF)作为负极；(3)KOH溶液作为电解液；(4)隔膜；(5)正极垫片；(6)负极垫片；(7)外壳。本发明制备的不对称超级电容器的电压窗口为1.5V，不仅具有高的能量密度，优异的循环稳定性，低的内阻，而且制备方法简单、使用安全、成本低，环境友好，适于商业化生产。

主权项

一种基于NiCo₂S₄及其复合材料的水系不对称型超级电容器，由正极、负极、隔膜、电解液、正极垫片、负极垫片和外壳组成，其特征在于：所述的不对称型超级电容器的正极采用NiCo₂S₄及其复合材料制作，负极采用双电层碳材料制作，电解液为水系电解液；所述的NiCo₂S₄及其复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别称取原料Ni(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O溶解于体积比≤1的去离子水和乙二醇的混合溶剂中，并充分搅拌，所述的Ni(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O的物质的量比为1:2，然后在强搅拌下加入CS₂，Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O和CS₂的摩尔比1:2:4‑12，继续搅拌溶解得到混合溶液；(2)将上述步骤(1)所得的混合溶液转移到水热反应釜中进行水热反应，反应温度为100‑200℃，反应时间为6‑48h，反应完后冷却到室温；(3)将上述步骤(2)所得的产物离心分离，分别用乙醇和去离子水洗涤，干燥即得NiCo₂S₄；(4)当步骤(1)中分别加入活性炭、碳量子点、石墨烯、碳纳米管或碳纤维，使它们在复合材料中所占质量百分数为5‑30％，制得NiCo₂S₄复合材料AC/NiCo₂S₄、CQDs/NiCo₂S₄、GNP/NiCo₂S₄、CNTs/NiCo₂S₄或CF/NiCo₂S₄。