CN110085454B - 一种电极材料及其制备方法、应用 - Google Patents
一种电极材料及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110085454B CN110085454B CN201910405526.0A CN201910405526A CN110085454B CN 110085454 B CN110085454 B CN 110085454B CN 201910405526 A CN201910405526 A CN 201910405526A CN 110085454 B CN110085454 B CN 110085454B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- foamed nickel
- electrode material
- solution
- deionized water
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 149
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 23
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 13
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 12
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 11
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- DDHRUTNUHBNAHW-UHFFFAOYSA-N cobalt germanium Chemical compound [Co].[Ge] DDHRUTNUHBNAHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 77
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 2
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229940075397 calomel Drugs 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical compound Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011263 electroactive material Substances 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/46—Metal oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
本发明提出了一种电极材料的制备方法，首先对预处理泡沫镍；之后：准备去离子水，同时按物料比称取CoCl2·6H2O和GeO2；之后向所述去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2以制备反应溶液；然后将制备的泡沫镍投入所述反应溶液中并超声处理；最后将超声处理后的溶液进行高温处理，并冷却至室温，将溶液中的固体取出并进行干燥处理。以泡沫镍为柔性基底，CoCl2·6H2O和GeO2为前驱体，通过水热反应制备得到钴锗基双金属氧化物直接生长在泡沫镍上的固体，此固体即为以泡沫镍为柔性基底的双金属氧化物超级电容器电极材料，具有高电化学性能。本发明还提出了该电极材料及其应用。
Description
技术领域
本发明属于超级电容器电极材料领域，尤其涉及一种电极材料及其制备方法、应用。
背景技术
随着化石资源的日益短缺、化石燃料的大量使用，将导致很多环境问题。因此需要注重开发和使用新能源。目前可开发和利用的绿色能源主要有：风能、水能、太阳能。然而由于发电量的大幅波动，必须有效地储存这些可再生能源产生的电力，以便按需向世界供应能源。就目前而言，电池和超级电容器就是两种应用最为广泛的储能装置，而超级电容器作为能量转换率及功率密度高，使用寿命长的储能器件，尤其符合未来发展需求。超级电容器是指相对传统电容器而言具有更高容量的一种电容器。它是介于电容器和电池之间的储能器件，既具有电容器的可以快速充放电的特点，又具有电池的特性。它具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、成本低等诸多特点。按储能机理的不同，超级电容器可分为双电层电容器和赝电容电化学电容器。双电层电容器的能量储存和释放是通过电解质离子在电极材料与电解质接触的表面发生快速的吸附/脱附过程，过程中不发生氧化还原反应，双电层电容器的电极材料较多使用石墨烯、碳纳米管、活性炭等碳材料，这些材料来源广、导电性优异、成本低廉、环保，但比电容值较低，制约了它们在超级电容器中的实际应用。赝电容电化学电容器则是通过电极表面的材料与电解质之间发生快速可逆的氧化还原反应以及离子的掺杂/去掺杂过程来获得更高的容量。过渡金属的氧化物/氢氧化物，以及导电聚合物等由于其具有较高的比电容，通常用作赝电容器的电极材料。这种电容器有较高的电容值和能量密度，但同时循环寿命不高。因此，双金属氧化物/氢氧化物的实施为解决过渡金属氧化物循环性能和倍率特性不足的问题提供了一条新的途径。随着微电子器件技术的不断提高，超级电容器也开始逐步向可穿戴化，便携化，柔性化的趋势发展因此作为超级电容器核心部件的电极材料成为柔性超级电容器发展的关键因素。
然而，目前报道的大部分电极材料为粉末状，在制成电极的过程中，人们通常将粉末样品与导电剂和粘合剂混合后均匀地涂覆在导电基底上，但这些导电剂和粘合剂在电化学测试中会增加集流体和电活性物质之间的电阻，阻碍了电子的传输和电解质离子的扩散，导致活性物质的电化学性能的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电极材料及其制备方法、应用，以泡沫镍为柔性基底，CoCl2·6H2O和GeO2为前驱体，通过水热反应制备得到钴锗基双金属氧化物直接生长在泡沫镍上的固体，此固体即为以泡沫镍为柔性基底的双金属氧化物超级电容器电极材料，具有高电化学性能。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种电极材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时按物料比称取CoCl2·6H2O和GeO2；之后向所述去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后搅拌直至完全溶解；
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述反应溶液中并超声处理；
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液进行高温处理，之后冷却至室温，将溶液中的固体取出并进行干燥处理。
优选地，在步骤S2中，所述酸性溶液为稀盐酸溶液。
优选地,在步骤S2中，所述CoCl2·6H2O:GeO2物料比为0.0233～0.56g：62.778mg。
优选地，在步骤S2中，所述搅拌时间为20min～40min。
优选地，在步骤S3中，所述超声处理时间为10min～30min。
优选地，在步骤S4中，在干燥处理前，对所述固体进行洗涤处理。
优选地，在步骤S4中，所述干燥处理为真空干燥处理。
优选地，在步骤S4中，所述高温处理在聚四氟乙烯反应釜中进行；温度为160℃～200℃；反应时间为0.5h～14h。
本发明还提出了一种电极材料，采用所述的电极材料的制备方法制备，其特征在于，所述电极材料的形状为片状。
本发明又提出了一种的电极材料的应用，所述电极材料应用于钴锗基超级电容器。
与现有技术相比，本发明的优点为：使用导电性好的泡沫镍为柔性基底，使用一步水热法在泡沫镍上直接生长钴锗基双金属氧化物，将双金属氧化物与柔性基底合理结合制作成超级电容器电极材料，不需要使用导电剂和粘合剂，减少了集流体和活性材料之间的电阻，泡沫镍的三维结构也促进了电子的转移，该电极材料在良好的形貌下具有较高的电化学性能和良好的机械性能。
附图说明
图1为本发明实施例一的电极材料的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例一制备的电极材料的SEM图；
图3为本发明实施例一获取的电极材料的循环伏安曲线；
图4为本发明实施例一获取的恒电流充放电曲线。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的电极材料及其制备方法、应用进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1所示，本发明提出了一种电极材料的制备方法，包括步骤S1～S4，具体如下：
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时按物料比称取CoCl2·6H2O和GeO2；之后向所述去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后搅拌直至完全溶解；搅拌时间为20min～40min；进一步地，CoCl2·6H2O:GeO2物料比为0.0233～0.56g：62.778mg。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述反应溶液中并超声处理；超声处理时间为10min～30min。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液进行高温处理，之后冷却至室温，将溶液中的固体取出并进行洗涤处理和干燥处理；干燥处理为真空干燥处理。
进一步地，高温处理在聚四氟乙烯反应釜中进行；温度为160℃～200℃；反应时间为0.5h～14h。
本发明还提出了一种电极材料，采用上述电极材料的制备方法制备，电极材料的形状为片状。
本发明又提出一种由电极材料的应用，该电极材料应用于钴锗基超级电容器上。
实施例1
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应12h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器，如图2所示。
将制备好的钴锗基双金属氧化物电极片组装成标准三电极进行电化学性能测试。其中，铂电极为对电极，甘汞电极为参比电极，电解液为6M KOH。如图3、4所示，图3为实施案例1的电极材料在不同扫描速度(10mV/s～200mV/s)下的循环伏安曲线，从图中可以看出，随着扫描速度的增加，氧化还原峰的位置略微变化，表明电极内由电活性物质与导电Ni基体良好的接触产生的相对低的内阻。并且本发明Co-Ge电极材料的比容量在10mV/s的扫描速率下达1056.2F/g。图4为实施案例1的电极材料在不同电流密度(1～20A/g)下的恒流充放电曲线，可以得出在不同电流密度下曲线良好的对称性。
实施例2
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2物料比为0.56g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应12h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例3
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.14g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应12h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例4
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.0233g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应12h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例5
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应10h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例6
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应8h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例7
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应6h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
实施例8
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮超声依次进行超声洗涤并烘干；其中，酸性溶液为稀盐酸溶液。
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2·6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2·6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液。
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述透明粉红色溶液中并超声20min处理。
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180℃下水热反应0.5h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：预处理泡沫镍；将泡沫镍放入酸性溶液中浸泡以除去其表面的氧化镍层；之后用无水乙醇、丙酮依次进行超声洗涤并烘干；
步骤S2：制备反应溶液：准备去离子水，同时称取CoCl2•6H2O和GeO2，物料比为0.28g：62.778mg，之后向100ml去离子水中加入所述CoCl2•6H2O和GeO2；之后磁力搅拌30min直至完全溶解，制备得透明粉红色溶液；
步骤S3：将步骤S1中制备的泡沫镍投入所述反应溶液中并超声处理20min处理；
步骤S4：将步骤S3中制备的溶液移入聚四氟乙烯反应釜中，在180oC下水热反应12h，之后冷却至室温，用镊子将泡沫镍取出并用无水乙醇和去离子水洗涤、真空干燥，得到的固体即为以泡沫镍为柔性基底的电极材料，用于双金属氧化物超级电容器；
在步骤S4中，在干燥处理前，对所述固体进行洗涤处理；
在步骤S4中，所述干燥处理为真空干燥处理；得到在泡沫镍上直接生长的钴锗基双金属氧化物；
所述电极材料的形状为片状；
所述电极材料应用于钴锗基超级电容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910405526.0A CN110085454B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种电极材料及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910405526.0A CN110085454B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种电极材料及其制备方法、应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110085454A CN110085454A (zh) | 2019-08-02 |
| CN110085454B true CN110085454B (zh) | 2022-01-25 |
Family
ID=67420301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910405526.0A Active CN110085454B (zh) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | 一种电极材料及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110085454B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3654233A (en) * | 1967-05-05 | 1972-04-04 | Hoechst Ag | Process for the manufacture of linear polyesters using metal germanates and metal glycol germanates as the catalyst |
| CN107195956A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-22 | 西安交通大学 | 导电基底负载双金属锗酸盐纳米片的储能材料制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2927005B1 (fr) * | 2008-02-05 | 2011-12-23 | Commissariat Energie Atomique | Materiau hybride organique-inorganique, couche mince optique de ce materiau, materiau optique les comprenant, et leur procede de fabrication |
| CN103680993A (zh) * | 2012-09-25 | 2014-03-26 | 江南大学 | 一种3d镍钴双金属氢氧化物中空微球的制备方法及在超级电容器中的应用 |
| CN103594246A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 东华大学 | 一种多孔NiCo2O4纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法 |
| CN104681299B (zh) * | 2015-03-27 | 2017-11-14 | 吉林化工学院 | 四氧化三钴多孔纳米线阵列的超级电容器电极材料及其制备方法 |
| CN105006378A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-10-28 | 东华大学 | 泡沫镍为基底的纳米结构超级电容器电极材料的制备方法 |
| CN108400021B (zh) * | 2018-03-05 | 2020-05-19 | 湖北大学 | 一种超级电容器电极材料及其制备方法 |
| CN108470628B (zh) * | 2018-04-17 | 2019-07-19 | 吉林大学 | 一种复合电极材料及其制备方法 |
| CN108615610A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-02 | 上海应用技术大学 | 一种以泡沫镍为基底原位生长钴锰双金属氢氧化物复合材料的方法 |
-
2019
- 2019-05-16 CN CN201910405526.0A patent/CN110085454B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3654233A (en) * | 1967-05-05 | 1972-04-04 | Hoechst Ag | Process for the manufacture of linear polyesters using metal germanates and metal glycol germanates as the catalyst |
| CN107195956A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-22 | 西安交通大学 | 导电基底负载双金属锗酸盐纳米片的储能材料制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110085454A (zh) | 2019-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107221716B (zh) | 一种可充电水系锌离子电池 | |
| CN109326456B (zh) | 一种超级电容器及其制备方法 | |
| CN105655152A (zh) | 一种Ni-Mn层状双氢氧化物泡沫镍碳三维阶层结构电极材料及其制备方法 | |
| CN102324321B (zh) | 一种泡沫镍基负载的金属氧化镍/碳复合电极材料 | |
| CN106057477B (zh) | 一种水系可充钠离子电容电池及其制备方法 | |
| CN101740230B (zh) | 一种超级电容电池用碳复合负极材料 | |
| CN106128783A (zh) | 一种基于硫化镍钴三维分级纳米结构的赝电容器电极及其制备方法 | |
| CN109741967A (zh) | 一种基于石墨正极和锌负极的混合型超级电容器 | |
| CN105810456B (zh) | 一种活化石墨烯/针状氢氧化镍纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN109616331A (zh) | 一种核壳型的氢氧化镍纳米片/锰钴氧化物复合电极材料及其制备方法 | |
| CN106229165A (zh) | 用于超级电容器的NiCo2O4@MnMoO4核壳结构多孔纳米材料及其制备方法 | |
| CN117049510A (zh) | 适用于宽温域条件下的钠离子电池负极材料及其制备方法和应用 | |
| CN106876684A (zh) | 一种锂电池用硅负极材料、负极片及用其制备的锂电池 | |
| CN108962617B (zh) | 一种自组装四氧化三钴分级微球的制备方法及其应用 | |
| CN108054023A (zh) | 一种基于酚醛树脂的掺氮多孔碳材料及其制备方法和应用 | |
| CN101515507A (zh) | 一种混合超级电容器及其制造方法 | |
| CN108281642B (zh) | 一种花状结构BiOBr电极材料及其制备方法与电化学储能应用 | |
| CN109741972B (zh) | 一种超级电容器复合电极的制备方法及超级电容器 | |
| CN110085454B (zh) | 一种电极材料及其制备方法、应用 | |
| CN110436457A (zh) | 一种超级电容器用氮掺杂多孔碳电极材料的制备方法 | |
| CN106684383B (zh) | 介孔二氮化三钼纳米线及其制备方法和应用 | |
| CN104882291A (zh) | 一种超级电容器电极材料及其制备方法和应用 | |
| CN110571065B (zh) | 一种石墨烯复合水凝胶及其制备和应用 | |
| CN114360918A (zh) | 一种高性能超级电容器异质结构的电极材料的制备方法 | |
| CN113764204A (zh) | 一种钼酸锰/硫化镍核壳阵列结构电极材料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240118 Address after: Room 302, Building 1, Hengda Dijing, No. 63 Wenhua East Road, Lixia District, Jinan City, Shandong Province, 250000 Patentee after: Kong Xiaoxiao Address before: 200093 No. 516, military road, Shanghai, Yangpu District Patentee before: University of Shanghai for Science and Technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right |