[发明专利]一种NiSe2/Ti3C2Tx高性能超级电容器纳米复合材料的制备方法

说明书

一种NiSe₂/Ti₃C₂T_x高性能超级电容器纳米复合材料的制备方法，属于储能材料技术领域。本发明以NiSe₂与Ti₃C₂T_x相结合制备出电化学性能良好的超级电容器电极材料。具体涉及一种以LiF和HCl为腐蚀液，将Ti₃AlC₂的Al层腐蚀，获得Ti₃C₂Tx，再将Se粉与NiCl₂按一定摩尔比混合，在螯合剂的作用下进行反应，生成NiSe₂纳米颗粒，同时Ti₃C₂T_x薄片沉积在NiSe₂颗粒上，最后通过洗涤、干燥，得到超级电容器电极材料。本发明利用理论比电容高的NiSe₂材料，并针对它存在导电性能不佳的缺点，采用水热法，将导电性能佳的Ti₃C₂Tx纳米片与NiSe₂颗粒复合，获得NiSe₂/Ti₃C₂Tx纳米复合材料，使材料拥有更好的电荷转移和更多可用的活性位点，而且提高了NiSe₂/Ti₃C₂Tx纳米复合材料的耐用性，从而提高了超级电容器的性能。

技术领域

本发明涉及一种NiSe₂/Ti₃C₂T_x高性能超级电容器纳米复合材料的制备方法，属于储能材料技术领域，具体涉及一种超级电容器电极材料的制备方法。该方法的技术特点在于将理论比电容高的NiSe₂材料和导电性好的Ti₃C₂T_x材料进行复合，制备性能优良的超级电容器电极材料。

背景技术

可持续清洁能源和可再生能源需求的不断增长，大大促进了能源储存和转化技术的发展。在各种能量存储设备中，超级电容器(SCs)具有能量密度高，循环寿命长，以及充放电率快等优点，能提供比普通电容器更高的能量和比二次电池更高的功率以及更长的循环寿命，成为便携式能量存储设备领域最具发展前景的器件之一。目前，用作超级电容器的材料主要有Pt、RuO₂、IrO₂等，然而，这些材料的成本高、储存量低，不能满足实际应用需求。因此，寻求活性高、廉价和能量储存率高的材料是制备高性能超级电容器的首要任务。

过渡金属硒化物，如CoSe₂、PtSe₂、FeSe₂、NiSe₂等，具有较高的电化学活性、良好的导电性和热稳定性，其中，硒镍化物由于独特的电子结构和多重氧化态，已被应用于可充电的锂离子电池、超级电容、电催化剂和光伏电池。研究表明，二硒化镍(NiSe₂)具有良好的电化学活性和高容量，可以作为超级电容器的多功能材料。然而，纯NiSe₂的循环稳定性差，导电率低，电化学活性位点不足。而通过与导电材料进行复合提高性能，是解决这些问题的有效方法之一。