[发明专利]一种Ni3 在审
| 申请号： | 202210823105.1 | 申请日： | 2022-07-12 |
| 公开（公告）号： | CN115050588A | 公开（公告）日： | 2022-09-13 |
| 发明（设计）人： | 宋芃;王一同;李艳;秦振平;郭红霞 | 申请（专利权）人： | 北京工业大学 |
| 主分类号： | H01G11/86 | 分类号： | H01G11/86;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/26;H01G11/24;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人： | 张立改 |
| 地址： | 100124 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 ni base sub | ||
一种Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料及其制备方法，属于超级电容器电极材料技术领域。利用钼酸铵、硫脲、醋酸镍、氧化石墨烯采用两步水热法在泡沫镍表面原位生长Ni3S2/NiS/MoS2/rGO纳米棒，所得电极材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。在10A/g电流密度下，比电容可达1846.6F/g。在11A/g下，经过5000次充放电测试后，容量保持率为90.1％。该方法具有制备条件温和、环境友好、性能优良等优点，所制备的电极材料具备优良的电化学性能。
技术领域
本发明属于超级电容器电极材料技术领域，具体涉及一种形貌可控的高性能Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料及其制备方法。
背景技术
近年来，能源需求的提高和全球化石能源的消耗导致环境污染日益严峻，人们意识到传统不可再生能源存在污染大弊端的问题需要新能源材料的发展，其中新型储能装置成为研究者关注的热点问题。超级电容器因具有功率密度高、循环寿命长、工作温度范围宽、免维护、绿色环保等优点被认为是很有前途的储能器件，现已被广泛应用于电动公交车、航空、军事、电子设备等各个领域。NiS、CoNi2S4、Co3S4等过渡金属硫化物因具有良好的导电性、电化学活性、机械稳定性和更高的比电容成为超级电容器电极材料的研究热点。与单组分硫化物相比，由两种硫化物组成的复合材料能够发挥协同作用，使得氧化还原反应更加丰富，提高了电化学性能。专利CN103971953B通过溶剂热的方法制备的NiS/Co3S4呈现出球状结构并有明显的孔结构，有利于电荷的传递和扩散。当电流密度为1A/g时，比电容可达到775F/g，但其倍率性能不佳。专利CN110310835A首先采用水热法将NiCo2O4纳米线沉积在NiO纳米片骨架上，形成分层的异质纳米结构。然后，通过离子交换法得到纳米花NiS@NiCo2S4电极材料。当电流密度为1mA/cm2时，比电容可达15.51F/cm2，经过3500次充放电试验后电容保留率仅为79.8％。为进一步弥补以上不足，本研究引入了石墨烯和MoS2，利用石墨烯优良的导电性、高比表面积以及其与MoS2结合形成的片上杂化材料防止石墨烯和硫化镍的堆积，获得较大的比表面积，有利于镍硫化物的完全利用，提高比电容。
发明内容
本发明针对现有的技术缺陷，提出了一种形貌可控的高性能Ni3S2/NiS/MoS2/rGO超级电容器电极材料及其制备方法，该方法主要涉及以下步骤：
(1)将钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)、硫脲(CH4N2S)和醋酸镍(Ni(OCOCH3)2·4H2O)加入氧化石墨烯(GO)分散液中，通过磁力搅拌形成均匀的前驱体溶液；
(2)将制备好的前驱体溶液转移至聚四氟乙烯内衬并密封于不锈钢的反应釜中，将预处理过的泡沫镍浸入其中，反应釜加热至150℃反应18h，待第一步反应完成后自然冷却至室温；
(3)在步骤(2)反应液中加入(NH4)6Mo7O24·4H2O和CH4N2S，在70℃～190℃温度下进行第二次水热反应，反应时间6h～18h；
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