[发明专利]一种全固态柔性超级电容器用NiCo2

说明书

本发明提供了一种全固态柔性超级电容器用NiCo₂O₄@Ni‑Co LDH复合电极的制备方法，包括以下步骤：(1)将NiCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、尿素和去离子水按照物质的量之比为1：2：5：20的比例混合，缓慢加入NH4F；(2)将碳布放入溶液中，并保温并随炉冷却至常温；(3)将碳布拿出后清洗，采用退火处理；(4)将Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O和NH4F根据物质的量之比为4：1：2.8混合均匀；(5)使用电沉积法获得NiCo₂O₄@Ni‑Co LDH/CFC电极材料，取出再用去离子水和无水乙醇依次清洗干燥。本发明全固态柔性超级电容器不仅具有良好的电荷存储能力和离子扩散能力，而且具有良好的循环稳定性，且制备方法简单，产品电化学性能良好。

技术领域

本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种全固态柔性超级电容器用NiCo₂O₄@Ni-Co LDH复合电极及其制备方法。

背景技术

能源是人类赖以生存的物质基础。在现代社会，随着经济社会的飞速发展，人类对能源的需求不断增加。由于化石燃料的大量使用以及人类的大量开发，致使化石能源开始逐渐枯竭，大量的开采使用也给环境造成了严重污染，威胁着人与社会经济的可持续发展。

超级电容器具有高的比容量和功率密度，但是超级电容器的发展面临着一系列的问题。目前对超级电容器的研究主要围绕电极材料的开发、电解液的选择和电容器的组装这三部分展开。研究工作者最为关注的便是电极材料这一首要影响因素。虽然超级电容器仍在生产技术和实际应用等方面还面临许多困难，但随着研究工作者对新材料和新技术的深入探索，相信这些问题终会被迎刃而解。

层状双金属氢氧化物(LDHs)是由两种或两种以上的金属氢氧化物所构成的层状化合物，因其高电容性、高氧化还原活性和环境友好性等优势，已被证明是一种非常有前途的超级电容器电极材料。同时，LDHs在吸附、电催化、药物释放和储能装置等领域的应用前景日趋广阔。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种全固态柔性超级电容器用NiCo2O4@Ni-Co LDH复合电极及其制备方法，以解决超级电容器电极材料的力学性能及稳定性差，以及制备复杂，化学性能不够好等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全固态柔性超级电容器用NiCo2O4@Ni-Co LDH复合电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将NiCl2·6H2O、CoCl2·6H2O、尿素和去离子水按照物质的量之比为1：2：5：20的比例混合，搅拌均匀得到溶液，并且在配置好的溶液中缓慢加入NH4F，其中，无离子水和NH4F的质量比为400：1-200：1，同时磁力搅拌10分钟，混合均匀；

(2)将碳布放入溶液中，并置于真空鼓风干燥箱中，120℃环境中保温并随炉冷却至常温；

(3)将碳布拿出后依次使用去离子水和无水乙醇反复清洗三遍以上，放于真空干燥箱在 70℃条件下干燥12小时后，将干燥碳布放置于石英管式炉中由室温加热至350℃，升温速率为2℃min-1，再退火2小时，获得NiCo2O4材料；

(4)将Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O和NH4F根据物质的量之比为4：1：2.8混合均匀，在清洗器中清洗；