[发明专利]一种聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料，其特征在于：以乙酸镍、乙酸钴、尿素、硫脲为原料，制备NF/NiCo₂S₄纳米针阵列材料，再以聚吡咯为导电聚合物，通过黏结剂为对甲苯磺酸和固化剂为过硫酸铵，在常温条件下，滴加到所得NF/NiCo₂S₄纳米针阵列材料表面，静置之后烘干，制得聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料；纳米针阵列复合材料的微观结构为纳米针状结构，所述纳米针状结构具有壳-核结构，所述壳-核结构的核结构为NiCo₂S₄，壳结构为聚吡咯。

2.根据权利要求1所述聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1）NF/NiCo₂O₄纳米针阵列材料的制备，以满足一定比例，将乙酸镍、乙酸钴和尿素溶于水后混合搅拌均匀，然后泡沫镍放入，在一定条件下进行水热反应，得到NF/ NiCo₂O₄纳米针阵列材料；

所述步骤1）水热反应的条件为，反应温度为110-130℃，反应时间为11-13h；

步骤2）NF/NiCo₂S₄纳米针阵列材料的制备，以一定质量比，配制硫脲水溶液，然后将步骤1）所得到的NF/NiCo₂O₄材料放入硫脲水溶液中，在一定条件下进行硫化，化得到NF/NiCo₂S₄纳米针阵列材料；

所述步骤2）硫化的条件为，硫化温度为100-120℃，反应时间为2.5-3.5h；

步骤3）聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料的制备，将聚吡咯溶于黏结剂后，滴加到步骤2）所得NF/NiCo₂S₄材料表面，之后再滴加固化剂，经干燥后，即可得到聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料；

所述步骤3）的黏结剂为对甲苯磺酸，黏结剂的浓度为3.5-4.5mmol/L；固化剂为过硫酸铵，固化剂的浓度为12-14mmol/L；黏结剂和固化剂的体积比为1:1；

合成NiCo₂S₄材料所用原料满足以下物质的量之比，所述步骤1的乙酸镍和乙酸钴和步骤2的硫脲满足物质的量之比为1：2：4；步骤1的乙酸镍和尿素，步骤3的聚吡咯满足以下质量比，聚吡咯：尿素：乙酸镍 = 1：6：10。

3.根据权利要求1所述的聚吡咯包覆Ni-Co-S纳米针阵列复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：窗口电压为0-0.5V；在放电电流密度为1A/g时，比电容为1800-1900F/g。