[发明专利]一种钴镍氧化物/石墨片复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种用于超级电容器的钴镍氧化物/石墨片（Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF）复合材料及其制备方法和应用，具体步骤为：尿素、CoCl₂·6H₂O以及NiCl₂·6H₂O作为合成原料，通过一步水热法在石墨纳米片(GNF)的表面生长钴镍氧化物前驱体，然后经过煅烧形成Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF复合材料。本发明所述的制备方法选用GNF为原料，使得制备的Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF复合材料具有较大的比表面积，良好的导电性，以其作为电极材料，极大的提高了超级电容器的比容量、倍率性能和电化学稳定性。在超级电容器三电极体系测试中，本发明制备的材料在1A g^‑1电流密度下表现出1135.6 F g^‑1的高比容量，表现出良好的电化学性能，并且制备方法具有简单，成本低等优点。

主权项

1.一种钴镍氧化物/石墨片（Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF）复合材料及其制备方法和应用，其特征在于：所述制备方法为将尿素、CoCl₂·6H₂O以及NiCl₂·6H₂O作为合成Co_1.29Ni_1.71O₄原料，通过一步水热法在合成Co_1.29Ni_1.71O₄的同时，并生长在石墨纳米片上，形成Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF复合材料，并将其作为电极材料应用在超级电容器上，具体制备步骤如下： （1）将一定量的石墨纳米片加入到5~100 ml的去离子水中，然后超声0.5~3 h，在室温下置磁力搅拌器上，200‑300 r/min的转速下搅拌0.5 h~2 h；（2）分别称取适量尿素、CoCl₂·6H₂O以及NiCl₂·6H₂O，在搅拌条件下分别加入上述石墨纳米片溶液中，继续均匀搅拌0.5 h~3 h，形成前驱体溶液；（3）将前驱体溶液加入到高压反应釜中，在80℃~150℃下进行水热反应，水热时间为8 h~16 h，然后自然冷却至室温；（4）将水热反应后得到的溶液进行抽滤，用去离子水和无水乙醇反复洗涤3~5次，在一定温度下干燥6 h~24 h；（5）将干燥得到的样品在400℃~600℃进行煅烧处理，即得到Co_1.29Ni_1.71O₄/GNF复合材料。