[发明专利]一种NiCoMo-LDH复合材料的合成方法及其应用

说明书

本发明提供了一种NiCoMo‑LDH复合材料的合成方法，该方法包括以下步骤：先将去离子水和无水乙醇搅拌均匀，得到乙醇水溶液，再在乙醇水溶液中加入六水合硝酸镍和六水合硝酸钴，搅拌均匀得到溶液A，再将二水合钼酸钠、2,5‑二羟基对苯二甲酸和N,N‑二甲基甲酰胺搅拌均匀，得到溶液B，然后将溶液A和溶液B混合，得到溶液C；将溶液C进行水热反应，反应结束后离心出固体，将固体洗涤干燥后得到棕黄色粉末；将氢氧化钠溶于去离子水中，得到氢氧化钠溶液；将棕黄色粉末溶于氢氧化钠溶液中，得到溶液D；将溶液D离心后洗涤干燥，制得NiCoMo‑LDH复合材料。本发明选用的碱刻蚀方法简便、反应条件温和环保，对设备要求低且节能，制得的NiCoMo‑LDH复合材料用于超级电容器正极中。

技术领域

本发明属于超级电容器电极材料技术领域，具体涉及一种NiCoMo-LDH复合材料的合成方法及其应用。

背景技术

在众多超级电容器电极材料中，层状过渡金属氢氧化物LDH是一种典型的赝电容材料，其中多种金属离子的价态跃迁较为频繁，产生协同作用，提高金属离子氧化还原能力，有效地促进法拉第赝电容反应，因此LDH具有比电容高、能量密度高等优点，但由于充放电过程中易发生较为严重的体积膨胀导致其稳定性相对较差，从而限制了其在超级电容器中的实际应用。

以往研究中常用的制备LDH的手段有一步水热法、原位生长、煅烧合成等，这些方法所需条件多为高温，合成过程中对环境存在一定污染，且中间过程不易控制，极容易破坏物质特有的结构。因此，需要开发一种高电化学性能的复合材料的制备方法尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，一种NiCoMo-LDH复合材料的合成方法及其应用，本发明针对LDH稳定性较差的问题，以金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks，MOF)为模板，通过碱刻蚀的方式制备LDH，手段温和环保，且得到的LDH可以保留MOF材料独特的结构与形貌，有效地避免在充放电过程中的体积膨胀，提高其电化学稳定性，同时还可以引入有机官能团，为电化学反应提供更多的活性位点，提高其综合电化学性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种NiCoMo-LDH复合材料的合成方法，包括以下步骤：

S1、先将去离子水和无水乙醇使用磁力搅拌混合均匀，得到乙醇水溶液，在所述乙醇水溶液中加入六水合硝酸镍和六水合硝酸钴，经超声和磁力搅拌至分散均匀，得到溶液A，再将二水合钼酸钠、2,5-二羟基对苯二甲酸和N,N-二甲基甲酰胺磁力搅拌混合均匀，得到溶液B，然后将所述溶液A和溶液B磁力搅拌混合均匀后，得到溶液C；

S2、将S1中得到的溶液C进行水热反应，反应结束后离心出固体，将所述固体洗涤、干燥后得到棕黄色粉末，所述棕黄色粉末为NiCoMo-MOF；

S3、再将氢氧化钠溶于去离子水中，磁力搅拌均匀得到氢氧化钠溶液；

S4、将S2中得到的棕黄色粉末溶于S3中得到的氢氧化钠溶液中，磁力搅拌均匀后，得到溶液D；

S5、将S4中得到的溶液D进行离心处理，分离出固体，将所述固体洗涤、干燥后，得到深绿色粉末，即为NiCoMo-LDH复合材料。

优选地，S1中所述乙醇水溶液中无水乙醇与去离子水的体积比为1：1；所述溶液A中乙醇水溶液、六水合硝酸镍与六水合硝酸钴的用量比为6mL：0.9g：0.1g；所述溶液B中二水合钼酸钠、2,5-二羟基对苯二甲酸和N,N-二甲基甲酰胺的用量比为0.1g：0.2022g：50mL；所述溶液C中溶液A和溶液B的用量比为6mL：50mL。

优选地，S1中所述超声时间为5min～15min，每次磁力搅拌的时间均为30min～60min，转速均为400r/min～600r/min。