[发明专利]一种碳布原位生长三明治型核壳电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳布原位生长三明治型Co₃O₄@C@CoNi₂S₄电极材料，其特征在于，所得的Co₃O₄@C@CoNi₂S₄复合材料具有类似三明治的三层核壳结构，骨架Co₃O₄为一维纳米线结构，中间层的超薄碳层增强了四氧化三钴的导电性，同时使材料的结构稳定性提高，电沉积的CoNi₂S₄ 具有较高的比电容，形成三维网络结构为电子和离子传输和渗透提供通道和更多活性位点，从而提高电化学性能，在电流密度为1 A·g^-1时，单电极比容量达到2600 F·g^-1。

2.一种碳布原位生长三明治型Co₃O₄@C@CoNi₂S₄电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硝酸钴、尿素、氟化铵溶于去离子水，待充分溶解混合后转移至50 mL高压釜，将碳布CC放入高压釜，在120 ℃下反应5 h，超声清洗，干燥，空气中350 ℃退火2 h，得到原位生长在碳布上的Co₃O₄纳米线；(2) 将50-110 mg多巴胺、10 mmol/L三羟甲基氨基甲烷Tris-buffer溶于50 mL去离子水，调整pH为8~9，将制得CC/Co₃O₄浸入溶液，室温反应12h，去离子水充分清洗，烘干后于氮气氛围下800 ℃退火2 h，实现薄层碳对Co₃O₄纳米线的碳化修饰；(3) 将0.2-0.3 mol 氯化钴、0.3-0.45 mol氯化镍、0.03-0.045 mol硫脲，溶于40mL蒸馏水中配制成电解液，采用CV电沉积法，在碳修饰的Co₃O₄纳米线外电沉积CoNi₂S₄纳米片，实现三明治型Co₃O₄@C@CoNi₂S₄复合材料的制备，在电流密度为1 A·g^-1时，单电极比容量达到2600 F·g^-1。