The invention discloses a preparation method of CoFe2O4 quantum dots: (1) adding cobalt salt, ferrous salt and dispersant into the mixed solution of diol and deionized water to mix evenly; (2) transferring the mixed solution obtained by step (1) to a high-pressure reactor for reaction, cooling, and passing through the precipitate obtained in a high-pressure reactor. Organic metal composite precursors were obtained by filtration and washing. (3) CoFe2O4 quantum dots were obtained by calcining the organic metal composite precursors in air. The quantum dot CoFe2O4 produced by the invention can be applied to super capacitor materials. The organic metal composite precursor is synthesized by the solvothermal reaction, and the cobalt and iron elements are mixed at the atomic level, thus ensuring that the single phase CoFe2O4 can be obtained in the subsequent calcination without any impurity phase. The CoFe2O4 quantum dots synthesized by the invention have small particle size, uniform particle size, uniform lattice stripes and square single crystal morphology. The quantum confinement effect significantly improves the electrochemical performance of the CoFe2O4 quantum dots.
【技术实现步骤摘要】
一种CoFe2O4量子点的制备方法及其应用
本专利技术属于无机功能材料领域,具体涉及一种CoFe2O4量子点的制备方法及其应用。
技术介绍
超级电容器是一种具有显著优点的功率型储能器件,具有较高的功率密度和能量密度以及较长的循环寿命等特点。过渡金属化合物因自身的优异电化学特性,被认为是超级电容器的最佳电极材料。其中,钴氧化物因其具有多种可变价态,理论容量高及化学稳定性等优点,引起了极大关注。然而,单一的钴氧化物导电性较差,加上钴金属元素价格相对昂贵,限制了其实际应用场景。同为过渡金属元素的铁元素同样具有良好的赝电容特性,通过引入相对廉价的铁元素与钴、氧组成新的双金属氧化物,能够有效提升材料的导电性能,同时大幅降低材料的制备成本,CoFe2O4是其中的典型代表。然而,现有技术合成的CoFe2O4主要用于磁性材料领域,颗粒偏大,若直接用于超级电容器材料,则电化学性能不佳,存在初始比电容下降严重、循环性能较差等明显的缺点,进而限制了超级电容器的能量密度和功率密度,因此还需进一步对其进行改性,以提升其电化学性能。通过控制材料的形貌和结构,能够显著改善材料的电化学性能。在众多的调控实现的特殊结构中,量子点具有比表面积高,活性位点多,离子扩散长度短和量子限制效应存在等优良特性,因此,合成CoFe2O4量子点成为一种能有效提高材料电化学性能的途径。然而目前,量子点材料的合成存在一定技术难题,如材料形貌不均一,易生成杂质等。因此,亟需开发出一种CoFe2O4量子点的合成方法,用来改善超级电容器的电化学性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,克服以上
技术介绍
中提到 ...
【技术保护点】
1.一种CoFe2O4量子点的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将钴盐、亚铁盐和分散剂加入到二元醇与去离子水的混合溶液中混合均匀;(2)将步骤(1)后得到的混合溶液转移至高压反应釜中进行反应,冷却,将在高压反应釜中得到的沉淀物经过滤、洗涤,得到有机金属复合前驱体;(3)将所述的有机金属复合前驱体在空气中进行煅烧,得到的粉体材料即为所述的CoFe2O4量子点。
【技术特征摘要】
1.一种CoFe2O4量子点的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将钴盐、亚铁盐和分散剂加入到二元醇与去离子水的混合溶液中混合均匀;(2)将步骤(1)后得到的混合溶液转移至高压反应釜中进行反应,冷却,将在高压反应釜中得到的沉淀物经过滤、洗涤,得到有机金属复合前驱体;(3)将所述的有机金属复合前驱体在空气中进行煅烧,得到的粉体材料即为所述的CoFe2O4量子点。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述钴盐选自乙酸钴、丙酸钴、乳酸钴中的一种,所述亚铁盐选自乙酸亚铁、丙酸亚铁、乳酸亚铁中的一种,且钴盐和亚铁盐对应的阴离子保持一致。3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,钴离子和亚铁离子加入量的摩尔比为1:2;步骤(1)后得到的混合溶液中钴盐和亚铁盐的总摩尔浓度为0.05mol/L~0.15mol/L。4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种,所述二元醇与所述去离子水的体积比为(85:15)~(95:5)。5.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄国勇,郭学益,刘群立,杨晨林,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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