[发明专利]玫瑰花状Ni(OH)2

说明书

本发明涉及玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合电极材料及其制备方法和应用，将氧化石墨烯超声分散至去离子水中，得到氧化石墨烯母液；取氧化石墨烯母液水浴加热，加入甘油剧烈搅拌至其混合充分；将镍盐倒入搅拌至全部溶解，形成暗绿色溶液；将所得溶液加入水热釜后进行水热反应，反应结束将产物离心洗涤、烘干，即得玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合材料；将乙炔黑、聚偏氟乙烯和玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合材料混合均匀，逐滴加入N‑甲基吡咯烷酮，接着将其涂在1cm×2cm泡沫镍的一端，烘干保压，即得复合电极材料。本发明具有原料易得、对环境污染小、操作简单等优点，所得复合材料具有玫瑰花状形貌，可用于超级电容器的电极材料。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合电极材料及其制备方法和应用。

背景技术

氢氧化镍最初是广泛应用于碱性电池领域的阳极材料中，之后研究者发现它也可以用作超级电容器的电极材料，具有高理论比电容和原料丰富等优点，具体表现为法拉第赝电容性能。石墨烯是一种性能优异的二维碳材料，它具有高电子迁移率（＞15000cm²/Vs）和低电阻率（约10^-8Ω/m），可以表现出超级电容器双电层电容性能。由于石墨烯的特殊性质，研究者通过各种方法将两者复合，改善了氢氧化镍导电性差和稳定性差的缺点。与此同时，大量研究表明，氢氧化镍的电化学性能主要取决于其形貌、晶体结构以及比表面积。因此，在这些特性方面的创新很有可能成为促进氢氧化镍电化学性能进一步提高的催化剂。在以往的研究中，科研人员成功地采取各种不同的方法实现了多种形貌氢氧化镍的制备，如纳米片、纳米管和纳米带等。最近，更是有大量研究成功制备了花状氢氧化镍。然而，这些花状氢氧化镍大多是具有粗糙表面或是具有大量孔的球形氢氧化镍；；此外，大多数文献中石墨烯多为基板，与Ni(OH)₂的接触不够均匀，材料的稳定性难以有效提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合电极材料及其制备方法和应用，提高了单一Ni(OH)₂材料的导电性和稳定性，提高了材料的实际比电容，在能量存储方面具有潜在的发展价值。

本发明所采用的技术方案为：

玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合电极材料的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合材料的制备：

将0.01-0.2g氧化石墨烯超声分散至100mL去离子水中，得到氧化石墨烯母液；取30-60mL氧化石墨烯母液水浴加热，加入1-5ml甘油，剧烈搅拌至其混合充分；随后，将0.1-0.6g镍盐倒入，搅拌至镍盐全部溶解，形成暗绿色溶液；接着，将所得溶液加入水热釜后进行水热反应，反应结束将产物离心洗涤、烘干，即得玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合材料；

步骤二：玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合电极材料的制备：

将乙炔黑、聚偏氟乙烯和玫瑰花状Ni(OH)₂/rGO复合材料按1:1：8的质量比混合均匀，逐滴加入N-甲基吡咯烷酮，共10-60滴，滴加时间5-10min，接着将其涂在1cm×2cm泡沫镍的一端，烘干保压，即得复合电极材料， Ni(OH)₂和石墨烯均匀的出现在玫瑰花状的复合电极材料中，石墨烯片与Ni(OH)₂片大面积接触。

步骤一中，镍盐为乙酸镍。

步骤一中，所得溶液加入水热釜的填充比为40-80%。