[发明专利]镍钴磷-碳-氢氧化镍三元复合电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及纳米复合材料科学领域，旨在提供一种镍钴磷‑碳‑氢氧化镍三元复合电极材料的制备方法。包括：以六水合硝酸镍、六水合硝酸钴、氟化铵和尿素在泡沫镍表面生长镍钴片线纳米阵列基体后，经葡萄糖溶液浸润和氩气气氛热处理，再与次磷酸钠反应，得到镍钴磷‑碳纳米阵列；再与六水合氯化镍和尿素反应，将六水合氯化镍和尿素反应得到负载镍钴磷‑碳‑氢氧化镍纳米阵列的泡沫镍。本发明的制备方法工艺简单、可操作性强，可在泡沫镍基底上直接生长出纳米阵列，制备的电极可以直接用于超级电容器的电极，因此在超级电容器中具有广阔的应用前景。能提高电极材料的循环性能和整体比电容与能量密度，具有更高的能量密度与更优异的循环性能。

主权项

1.一种镍钴磷‑碳‑氢氧化镍三元复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)镍钴片线纳米阵列基体的制备按照摩尔比1∶2∶6∶15取六水合硝酸镍、六水合硝酸钴、氟化铵和尿素，一并加入去离子水中，充分搅拌溶解后转移到聚四氟乙烯反应釜中；然后将预处理后质量为m1的泡沫镍放入反应釜中，在120℃的条件下恒温反应3h；待反应釜冷却到室温后，取出冲洗并干燥处理，得到负载镍钴片线纳米阵列基体的泡沫镍；(2)镍钴磷‑碳纳米阵列的制备将负载镍钴片线纳米阵列基体的泡沫镍浸润于0.05摩尔/升的葡萄糖溶液中，在80℃的水浴中处理6h；取出置于刚玉坩埚A中，将坩埚移至氩气气氛的管式炉内，在400℃下热处理2h，继续通入氩气降至室温；称量此时泡沫镍的质量m2，其表面负载的镍钴片线纳米阵列基体的质量为m2‑m1；将泡沫镍放回刚玉坩埚A中；按镍钴片线纳米阵列基体与次磷酸钠的质量比为1∶60～100，称取次磷酸钠加入刚玉坩埚B中；将刚玉坩埚B置于管式炉的上风口，刚玉坩埚A置于管式炉的下风口；重新升温至350℃，继续热处理2h，得到负载镍钴磷‑碳纳米阵列的泡沫镍；(3)镍钴磷‑碳‑氢氧化镍纳米阵列的制备按摩尔比例1∶3取六水合氯化镍和尿素，将六水合氯化镍和尿素溶于去离子水中，充分搅拌后转移至水热反应釜；将负载镍钴磷‑碳纳米阵列的泡沫镍充分浸渍于其中，在100℃的条件下恒温反应2h；冷却至室温后，取出反应产物，冲洗后干燥处理，得到负载镍钴磷‑碳‑氢氧化镍纳米阵列的泡沫镍，即镍钴磷‑碳‑氢氧化镍三元复合电极材料。