[发明专利]一种多孔导电的碳材料负载NiCo2O4复合材料及其制法和应用

摘要

本发明公开了一种多孔导电的碳材料负载NiCo₂O₄复合材料及其制法和在超级电容器、电化学水氧化催化剂、水电解阳极材料、电(光)催化剂中的应用。所述复合材料中，多孔六边形或多孔类六边形NiCo₂O₄微米或纳米颗粒负载于碳材料上。本发明中通过简单化学合成法制备所述复合材料。本发明的复合材料(多孔导电的碳材料负载NiCo₂O₄)与多孔的石墨烯/单壁碳纳米角复合材料组成的不对称电容器，展示了非凡的能量密度，为70.5Wh/kg。同时，本发明的复合材料也是一种高效的电化学水氧化催化剂，只需要低的过电压(220mV)就能提供20mA/cm²电流密度。

主权项

1.一种碳材料负载NiCo₂O₄的复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料中，NiCo₂O₄以多孔六边形或多孔类六边形的纳米颗粒形式存在，其粒径为2 nm‑150 nm；且所述NiCo₂O₄负载于所述碳材料上；所述复合材料具有多孔结构，所述多孔结构为微孔和介孔；所述方法包括以下步骤：（1）将镍源、钴源溶解于溶剂中，获得镍‑钴溶液；或者，将镍源和钴源分别溶解于溶剂中，获得镍溶液和钴溶液；（2）将碳材料分散在溶剂中，获得碳材料分散液；（3）将步骤（1）的镍‑钴溶液或镍溶液和钴溶液与步骤（2）的碳材料分散液混合，加入还原剂，水热反应或溶剂热反应或溶液化学反应，反应产物退火处理后，获得所述碳材料负载NiCo₂O₄的复合材料；其中，步骤（3）中所述的还原剂为三乙胺或三乙醇胺或二异丙胺或三(2‑氨基乙基)胺；步骤（3）中，所述水热反应或溶剂热反应或溶液化学反应的加热温度为60‑350℃，加热时间为0.5‑48小时；步骤（3）中，反应产物的退火温度为110‑450℃，退火时间为0.5‑48小时。