The invention discloses a graphene coupling Ni globular flower Mn double metal oxide 3D stratum structure of electrode material and preparation method thereof. The method of the invention firstly obtained by freeze drying of graphene sponge (GOS); then the source of nickel, manganese source and graphene sponge (GOS) hot water composite, finally high temperature calcination graphene coupling Ni globular flower Mn double metal oxides (LGS). The invention adopts hot water, graphene coupling freeze drying and high temperature treatment method of Ni Mn globular flower double metal oxide three-dimensional composite material, not only has good thermal stability and high degree of crystallinity, morphology and strong controllability, is one of the ideal energy materials.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料化学
,涉及一种三维阶层结构复合电极材料,具体来说,涉及一种石墨烯耦合花球状Ni-Mn双金属氧化物三维阶层结构电极材料及其制备方法。
技术介绍
随着经济的快速发展,传统的石油、天然气、煤等不可再生能源日益衰竭,同时在生产和利用它们的过程中产生大量的污染,使得能源与环境成为人类可持续发展中面临的两大主题。寻求可再生的清洁能源,对于减轻环境污染和促进人类的可持续发展至关重要。目前,以太阳能为代表的可再生清洁能源发展势头良好,在今后的大规模利用具有巨大的潜能。然而,利用可再生能源的关键是转化为电能,之后才能可以加以利用。因此,现在主要解决的问题就是能量的储存。近年来广泛研究的电能储存器件主要有锂离子电池和超级电容器。相比于传统的储能器件,它们具有更高的能量密度和功率密度,同时也有更高的循环稳定性。目前大多数商业化的电极材料主要是以碳材料为主,但是其充放电比较差,同时由于孔径过小导致导电性能差。石墨烯的比表面积高,容纳的离子量大,超强的导电性能和功率密度大,同时热力学和化学稳定性好。而过渡金属氧化物和碳材料不同,具有高的能量密度。但是其缺点就是循环稳定性差,导电性不强,工作电压低,同时比表面积差,不利于电子的快速运输。如果将金属氧化物与石墨烯碳材料复合,将克服上述两者的缺点,将大大提高性能,可能在能源器件(超级电容器、锂离子电池、燃料电池)上的应用发挥巨大的作用。
技术实现思路
针对上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种石墨烯耦合花球状Ni-Mn双金属氧化物三维阶层结构电极材料及其制备方法。该方法环境友好,得到的石墨烯耦合花球状Ni-Mn ...
【技术保护点】
一种石墨烯耦合花球状Ni‑Mn双金属氧化物三维阶层结构电极材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)制备氧化石墨烯海绵GOS先将氧化石墨烯GO分散液进行超声处理,之后冷冻干燥得到氧化石墨烯海绵GOS;(2)合成石墨烯耦合花球状Ni‑Mn双金属氧化物LGS先将氧化石墨烯海绵GOS与镍源、锰源、NH4F、环六亚甲基四胺HMT和去离子水混合,然后在高压釜中进行水热反应,反应结束后,用去离子水浸泡样品,直到溶液显中性,再放进冻干机进行冷冻干燥;最后将冷冻干燥后样品热处理,得到石墨烯耦合花球状Ni‑Mn双金属氧化物LGS。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯耦合花球状Ni-Mn双金属氧化物三维阶层结构电极材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:(1)制备氧化石墨烯海绵GOS先将氧化石墨烯GO分散液进行超声处理,之后冷冻干燥得到氧化石墨烯海绵GOS;(2)合成石墨烯耦合花球状Ni-Mn双金属氧化物LGS先将氧化石墨烯海绵GOS与镍源、锰源、NH4F、环六亚甲基四胺HMT和去离子水混合,然后在高压釜中进行水热反应,反应结束后,用去离子水浸泡样品,直到溶液显中性,再放进冻干机进行冷冻干燥;最后将冷冻干燥后样品热处理,得到石墨烯耦合花球状Ni-Mn双金属氧化物LGS。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,氧化石墨烯GO分散液中的溶剂为水;氧化石墨烯GO分散液的浓度为2-6mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,冷冻干燥的时间为1-3天。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,镍源选自六水合氯化...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔺华林,陈达明,陈红艳,常兴,韩生,刘平,赵志成,周嘉伟,薛原,许广文,
申请(专利权)人:上海应用技术学院,
类型:发明
国别省市:上海;31
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