[发明专利]一种镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料及其制备方法和应用。本发明采用一步水热法制备了原位负载在氮掺杂有序介孔碳上的镍钴硫化物，得到了均匀分散、高稳定性的镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料。镍钴硫化物与氮掺杂有序介孔碳之间存在强的相互作用和镶嵌结构使得碳层和镍钴硫化物之间产生协同效应，优势相互结合，缺陷相互减弱，同时发挥双电层电容和赝电容储能特性，制备出了具有高比容量、优异倍率性和循环稳定性的核壳异质结构电极材料。该核壳异质结构电极材料用于超级电容器电极时综合性能优异，且具有制备工艺安全、简单、环保和成本低等优点，有望在超级电容器领域拥有广泛的应用。

主权项

1.一种镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤:第一步，将蔗糖加入到氨水中，磁力搅拌，将均匀混合液转移到聚四氟乙烯反应釜，将反应釜密封并放置在鼓风干燥箱，在150~180℃条件下反应后，抽滤干燥，得到蔗糖胺粉末;第二步，将SBA‑15介孔分子筛中加入蔗糖胺和乙醇的混合溶液，磁力搅拌，超声后，在真空干燥箱中干燥得到氮掺杂介孔碳前驱体;第三步，将氮掺杂介孔碳前驱体移入到管式炉中在氮气环境下煅烧，冷却至常温；用HF去除模板，抽滤、洗涤和干燥，即得到氮掺杂有序介孔碳;第四步利用第三步所得的氮掺杂有序介孔碳加入到含有镍钴硫盐混合溶液，磁力搅拌，超声后，将均匀混合液转移到聚四氟乙烯反应釜，将反应釜密封并放置在鼓风干燥箱，在180~200℃条件下反应后，抽滤干燥，得到镍钴硫化物/氮掺杂有序介孔碳核壳异质结构纳米棒材料。