[发明专利]一种Co

说明书

本发明提供了一种Co₃S₄@MoS₂核壳结构纳米片阵列材料的制备方法及其应用。与现有技术相比，通过简单的一步水热合成法在泡沫镍基底上合成了Co₃S₄纳米片@MoS₂纳米片核壳阵列结构。本发明制备方法所得产物具有交联的三维网络结构、尺寸均一、形貌可调、生产成本低以及重复性高的优点。所制备出的Co₃S₄@MoS₂核壳结构纳米片阵列材料作为超级电容器的电极材料，具有高比电容以及优异的循环稳定性，在能源存储领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于纳米材料制备方法及电化学应用交叉领域，具体涉及一种Co₃S₄@MoS₂核壳结构纳米片阵列材料的制备方法及其应用。

背景技术

随着便携式电子产品不断的更新换代，超级电容器电极材料的研究已经引起了广大研究者们的极大关注。目前，传统的超级电容器电极材料主要有以下几类：多孔碳材料、金属氧化物以及导电聚合物等。然而，这些传统的、单一组分的电极材料在实际应用中或多或少都存在一定的缺陷，例如：导电性差、活性比表面积小、比电容低、循环寿命差、能量密度低和功率密度小等缺陷，由于这些缺陷的存在，很难满足现实中更高的应用需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用了一种操作简便、成本低廉的制备方法实现了Co₃S₄@MoS₂核壳结构纳米片阵列的制备，极大的提高了电极材料的比表面积和空间利用率，从而提升电极材料的比电容。

本发明提供了一种Co₃S₄@MoS₂核壳结构纳米片阵列材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将表面带有杂质的泡沫镍放入丙酮、去离子水和乙醇中超声清洗，在鼓风干燥箱内烘干。

(2)将六水合硝酸钴和二甲基咪唑加入去离子水中，经充分混合后加入步骤(1)处理得到的泡沫镍，在常温下反应，最终得到Co₃S₄@MoS₂核壳纳米片阵列材料的前驱体；

(3)将二水合钼酸钠和硫代乙酰胺加入到无水乙醇溶液中，超声使得溶液混合均匀后转移至50ml的反应釜中，将步骤(2)中的Co₃S₄@MoS₂前驱体放入混合溶液中，经过两个阶段的温度反应后，制备得到Co₃S₄@MoS₂核壳纳米片结构阵列材料。

进一步的，步骤(1)中所述的超声时间为10～20min，干燥条件为60℃下12h烘干。

进一步的，步骤(2)中，六水合硝酸钴、二甲基咪唑和去离子水的摩尔比为1∶(4～16)∶(1800～3200)。

步骤(2)中所述的常温下原位生长的时间为2-12h。

进一步的，步骤(3)中，二水合钼酸钠、硫代乙酰胺和无水乙醇的摩尔比为1∶(0.25～4)∶(3500～4200)。

步骤(3)中所述的超声时间为10～20min。

进一步的，步骤(3)中，第一阶段水热反应在温度90～120℃下反应3～6h。第二阶段水热反应在160-220℃下反应4～12h。