[发明专利]三维多孔纳米花状NiS2

说明书

本发明属于无机纳米材料合成技术及储能材料领域，具体涉及三维多孔纳米花状NiS₂/碳布复合材料的制备及应用。通过在实验体系中加入尿素和含氨溶液，既能降低三维花状Ni(OH)₂反应温度，还能提高三维花状Ni(OH)₂纯度，为了进一步提升三维花状Ni(OH)₂的电化学性能，本发明还通过刻蚀方法在三维花状Ni(OH)₂片层结构上造孔制备三维多孔纳米花状NiS₂材料，既能提高电化学性能，又能避免单纯引入官能团造成的团聚、电化学循环能力差，引入第二相导致结合不紧密，分布不均匀的问题。

技术领域

本发明属于无机纳米材料合成技术及储能材料领域，具体涉及三维多孔纳米花状NiS₂/碳布复合材料的制备及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

纳米材料及其技术是目前科学研究的热点之一，被认为是世纪的又一次产业革命。随着不同领域对纳米应用的进一步需求，当前，在纳米材料制备技术研究中的一个重要趋势就是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、表面形状和微结构的控制。因此采用合适的方法合成形貌和结构可控的高纯纳米材料是研究先进材料和高性能材料的重要研究方向。

过渡金属氧化物因其储能过程具有丰富的氧化还原活性，在储能材料方面具有广泛的研究。Ni(OH)₂作为一种典型的过渡金属氧化物，由于其成本低廉、易于合成、稳定性较好和电化学活性高等优点在制作电池、电容器以及电化学催化等方面均具有很好的应用。然而，与其他赝电容性材料一样，这种极具应用前景的电极材料也存在着固有导电性低和循环过程中体积膨胀严重等问题。

发明人研究发现，一些现有技术将Ni(OH)₂制备成三维花状，但是反应温度高，时间长，或者Ni(OH)₂晶型不规整，纯度低。而且三维花状结构对电化学性能的改善效果有限，如果想要进一步提升其性能，还需要负载功能基团或功能结构，制备过程复杂，制备成电极元件电化学稳定性差。

发明内容

为了解决现有技术存在的三维花状Ni(OH)₂反应温度高，时间长，纯度低以及对电化学性能改进效果受限的问题，本发明提出三维多孔纳米花状NiS₂/碳布复合材料的制备及应用，通过在实验体系中加入尿素和含氨溶液，既能降低三维花状Ni(OH)₂反应温度，还能提高三维花状Ni(OH)₂纯度，为了进一步提升三维花状Ni(OH)₂的电化学性能，本发明还通过刻蚀方法在三维花状Ni(OH)₂片层结构上造孔制备三维多孔纳米花状NiS₂材料，既能提高电化学性能，又能避免单纯引入官能团造成的团聚、电化学循环能力差，引入第二相导致结合不紧密，分布不均匀的问题。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种三维花状Ni(OH)₂材料的制备方法，包括：将镍盐、碱性试剂、酸性试剂溶于溶剂，混合后进行水热反应，即得。

本发明第二方面，提供一种三维花状Ni(OH)₂材料的制备方法制备得到的三维花状Ni(OH)₂材料。

本发明第三方面，提供一种三维花状Ni(OH)₂/碳布复合材料，三维花状 Ni(OH)₂材料位于碳布表面。

本发明第四方面，提供一种三维花状Ni(OH)₂/碳布复合材料的制备方法，包括：将碳布放入含有镍盐、碱性试剂、酸性试剂的溶液中，混合后进行水热反应，即得。