[发明专利]一种NiMoO4

说明书

本发明公开了一种NiMoO₄@Co₃O₄核壳纳米复合材料、制备方法和应用。本发明先通过水热反应法在集流体基底上生长NiMoO₄纳米线，然后利用水热法在NiMoO₄纳米线上生长Co₃O₄，最终得到具有一维纳米结构的NiMoO₄@Co₃O₄核壳纳米复合材料。本发明方法工艺简单，易于工业批量化生产，所制备的一维纳米复合材料，尺寸均一，结构完整，电化学性能优异，有望作为优异的超级电容器电极材料。

技术领域

本发明属于纳米二元金属过渡氧化物功能化材料制备技术领域，具体涉及一种NiMoO₄@Co₃O₄核壳纳米复合材料、制备方法和应用。

背景技术

随着便携式电子设备和混合动力电动汽车市场的快速增长，对高功率能源的需求急剧增加。因此深入开展超级电容器基本理论及实际应用研究具有重要的学术价值和应用前景。

超级电容器，也称为电化学电容器，由于其具备高功率密度，快速离子交换率，长循环寿命（＞10⁵周期）和独特的安全性，受到人们的广泛关注。电化学电容器的性能在很大程度取决于其电极材料，并且与电极材料的结构有至关重要的联系。

目前的电极材料主要有碳材料、过渡金属氧化物材料和导电聚合物材料。金属氧化物材料因法拉第赝电容行为使其潜在的比电容比碳材料要高，但也存在倍率性能差、循环不稳定等缺点。二元过渡金属氧化物具有多重氧化态，能够发生丰富的氧化还原反应，有望成为高性能的超级电容器电极材料。近年来，金属钼酸盐具有价格低廉、容易制备、环境友好等特点受到广泛关注。NiMoO4由于Ni离子的高电化学活性而使其作为超级电容器具有更高的比容量。尽管NiMoO4较其它金属氧化物拥有更高的比容量，但仍然因其自身导电性能差而阻碍其发展与应用。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种NiMoO₄@Co₃O₄核壳纳米复合材料、制备方法和应用。本发明利用水热反应制备具有一维纳米结构的NiMoO₄@Co₃O₄复合材料，制备反应温度低，工艺要求简单，操作工序少，成本低廉，易于批量化生产，所制备的纳米复合材料，尺寸均一，结构完整，电化学性能优异，可用作超级电容器材料。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种NiMoO₄@Co₃O₄核壳纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将等物质量的镍盐和钼酸盐溶解在去离子水中搅拌，得到混合溶液；

（2）将上述混合溶液转移到反应釜中，加入集流体基底，设置反应釜温度为120~150℃，反应时间为3~12小时，进行水热合成反应；

（3）将反应釜冷却至室温后，取出集流体，清洗干净，放入真空干燥箱干燥；

（4）将干燥后的集流体放入高温炉中，在300~400℃的温度下烧结2~4小时，得到NiMoO₄样品；

（5）配制包括氟化铵、尿素和钴盐的混合溶液，钴盐浓度为0.04~0.07 mol/L；

（6）将配制好的混合溶液转移到反应釜中，然后加入步骤（4）获得的NiMoO₄样品，设置反应釜温度为120~150℃，反应时间为20~24小时，进行水热合成反应；

（7）反应结束后，取出样品，清洗干净，放入真空干燥箱干燥；