[发明专利]一种镍钴复合氧化物电极的制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种镍钴复合氧化物电极，该复合氧化物电极包括集流体和附着于集流体上的羟基氧化钴和钴酸镍活性物质层；所述羟基氧化钴和钴酸镍形成三明治结构；所述电极中不含粘结剂。所述的镍钴复合氧化物电极的制备方法包括：在集流体上直接通过电化学沉积羟基氧化钴沉积层；将羟基氧化钴层在硫酸镍水溶液中进行水热处理，使集流体表面的羟基氧化钴沉积层的表面转化为钴酸镍，最后再在钴酸镍层表面电沉积羟基氧化钴得到本发明镍钴复合氧化物电极。本发明镍钴复合氧化物电极可用于制备电化学超级电容器，且具有整体能量密度大、环境影响小、工艺容易控制、节省能源等优点。

主权项

1.一种镍钴复合氧化物电极，其特征在于：所述镍钴复合氧化物电极包括集流体和附着于集流体上的镍钴复合氧化物层；镍钴复合氧化物层中包含钴酸镍层和羟基氧化钴层，两种氧化物层呈两层叠加或呈三层三明治结构；所述的镍钴复合氧化物电极的制备方法，包括步骤一、二，或者包括步骤一、二以及步骤三、四中的至少一步:步骤一通过电化学电沉积，在集流体上沉积羟基氧化钴层；得到带有羟基氧化钴层的集流体；步骤一中，通过电化学电沉积，在阳极集流体上沉积羟基氧化钴层；得到带有羟基氧化钴层的集流体；电化学电沉积时，控制阳极电流密度为1‑10mA/cm2；步骤一中，进行电化学沉积时，所用电解液含钴溶液；所述含钴溶液中，钴离子的浓度为0.1‑1mol/L；步骤二将步骤一所得带有羟基氧化钴层的集流体放入装有含镍水溶液的压力釜内，密封后进行水热处理5～30小时，使集流体表面的羟基氧化钴层完全转化为钴酸镍层；得到表面均匀包覆有钴酸镍层的集流体；或仅使羟基氧化钴层外表面转化为钴酸镍层，得到带有羟基氧化钴/钴酸镍层的集流体；其中带有羟基氧化钴/钴酸镍层的集流体可直接用作具有两层结构的电极使用；步骤二中，所述含镍水溶液中，镍的浓度为0.01～0.5mol/L；水热处理的温度为150～400℃；步骤三通过电化学电沉积，在步骤二所得表面均匀包覆有钴酸镍层的集流体或带有羟基氧化钴/钴酸镍层的集流体上制备一层羟基氧化钴沉积层；得到带钴酸镍/羟基氧化钴层的集流体或带有羟基氧化钴/钴酸镍/羟基氧化钴层的集流体；步骤三中，进行电化学沉积时，所用电解液含钴溶液；所述含钴溶液中，钴离子的浓度为0.1‑1mol/L；步骤四将步骤三所得带有钴酸镍/羟基氧化钴层的集流体放入装有含镍水溶液的压力釜内，密封后进行水热处理5～30小时，使集流体表面的钴酸镍/羟基氧化钴层中部分羟基氧化钴钴酸镍层，得到上述钴酸镍层/羟基氧化钴层/钴酸镍层电极；步骤四中，所述含镍水溶液中，镍的浓度为0.01～0.5mol/L；步骤四中，水热处理的温度为150～400℃。