[发明专利]一种碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的电极复合材料的设计

摘要

本发明公开了一种碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的电极复合材料的设计的方法。电极材料作为超级电容器的主要组成部分，是决定其性能的重要因素。使用金属化合物作为电极材料可以提供额外的赝电容，从而大幅提高超级电容器的比电容。α‑Ni(OH)2和α‑Co(OH)2是具有水滑石层状结构的材料，有很高的理论比电容，但导电性一般，因此本发明通过设计碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构来提高材料的导电性，同时获得镍钴协同效应，实现更高的比电容与更好的稳定性。主要采用简单的两步合成碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的材料。首先对碳微球进行不同温度的预处理以增加碳微球表面的含氧官能团，然后通过原位沉淀法合成碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的电极材料，有望在未来作为电极材料应用于超级电容器中。

主权项

一种碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的电极复合材料的设计，具体步骤如下：(1)在室温下混合10ml HNO3(65％)和30mL H2SO4(98％)，然后将1g碳微球加入100ml三口瓶中，用滴管分多次将混酸加入并缓慢搅拌，在一定温度下搅拌回流2～5小时，反产品洗至中性，60℃下真空干燥24h，即得功能化的碳微球；(2)将一定物质量之比的镍盐和钴盐和一定量的碱溶解在90mL水中得到透明的粉红色溶液，然后搅拌加入60mg的功能化碳微球，反应混合物转移到250mL圆底烧瓶中，并在120℃油浴中回流8小时，冷却至室温后，真空过滤，洗涤干燥即得碳微球/镍钴氢氧化物核壳结构的复合材料。