The invention discloses a cobalt salt / conductive polymer / foam nickel integrated electrode material and a preparation method thereof, wherein the underlying substrate is foam nickel, the middle layer is four oxidation three cobalt, the surface layer is polypyrrole nanometer, and the preparation of cobalt hydroxide electrode is first made; then the four oxygen three co electrode is prepared through calcination; finally, the polypyrrole / four oxidation three Co / foam nickel electrode is prepared by electrochemical deposition. Material. Cyclic volt-ampere tests were carried out at electrochemical workstations to obtain the discharge time at a certain current, then the discharge time was multiplied by the current density, and finally divided by the voltage window, an excellent specific capacity of 60Wh/kg was obtained. After 5000 cycles of charging and discharging, the specific capacity is still 97%. Compared with the traditional single electrode material, the energy density is increased by 20%, the cycle stability is greatly improved, which is conducive to the storage and use of electric energy.
【技术实现步骤摘要】
一种钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料及其制备方法
本专利技术属于复合功能材料领域,更加具体地说,涉及一种钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料及制备方法,在电量储存和大功率设备使用上具有重要的应用前景。
技术介绍
随着科技的发展和时代的进步,能源需求量越来越大,开发新能源已成为新时代下实现可持续发展所迫切需要解决的问题。太阳能、风能、地热能、海洋能等可再生能源备受人们关注,而这些能源的利用需要储能技术作为支撑,需要能量转化和储存器件。因此,寻找高能量储存性能、高功率密度、循环寿命好的能量储存器件是我们需要不断努力的目标。现阶段一些有效的电化学能量储存器件有:超级电容器、普通电容器、燃料电池和离子电池。超级电容器能够实现大功率放电,使用寿命又长,是一种新的储能装置。它既具有电池高能量密度的特点,又具有传统电容器高功率密度的特点,比容量是传统电容器的50-500倍;而循环寿命也比电池长很多。除此之外,超级电容器也拥有瞬时大电流充放电、功率密度高和工作温度范围宽等优点,因此其在很多领域都有着不可替代的作用和广阔的使用前景。超级电容器实际应用很多,例如手机、电脑、摄像机电池的备用电源,还有闪光灯、激光器等高能量充放电存储器件都有超级电容器的身影,可作为汽车启动和爬坡的辅助电源以达到所需的功率要求,从而节约燃料并延长发动机的使用寿命。由于拥有如此的优势和应用前景,国家在这上面的投入也越来越大。超级电容器的优点:(1)工作温度范围宽——超级电容器能够在较宽的温度范围内进行使用,因此可以用在较多的领域内,这对广泛应用超级电容器是一项很大的优势。(2)功率密度高—— ...
【技术保护点】
1.钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料,其特征在于,由泡沫镍、四氧化三钴和聚吡咯组成,其中通过电沉积方法在泡沫镍上沉积Co(OH)2并通过煅烧得到四氧化三钴,再恒电位反应以制备聚吡咯纳米束。
【技术特征摘要】
1.钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料,其特征在于,由泡沫镍、四氧化三钴和聚吡咯组成,其中通过电沉积方法在泡沫镍上沉积Co(OH)2并通过煅烧得到四氧化三钴,再恒电位反应以制备聚吡咯纳米束。2.根据权利要求1所述的钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料,其特征在于,泡沫镍的孔隙率为60%-98%,孔径为0.1mm-10mm,体积密度为0.1-0.8g/cm3,优选孔隙率为70%-90%,孔径为3mm-8mm,体积密度为0.3-0.6g/cm3。3.根据权利要求1所述的钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料,其特征在于,四氧化三钴厚度为3—8μm,聚吡咯厚度为3—5μm。4.钴盐/导电高分子/泡沫镍一体化电极材料的制备方法,其特征在于,按照下述步骤进行:步骤1,在泡沫镍上沉积氢氧化钴,以形成氢氧化钴—泡沫镍电极将泡沫镍作为工作电极并连接在电化学工作站上,形成三电极体系,选择恒电位极化,以在泡沫镍结构上电沉积氢氧化钴,电沉积溶液为浓度0.04-0.06mol/L的硝酸钴水溶液;选择恒电位极化,将极化电位设为-0.1V,极化时间分别取500-2000s;步骤2,制备四氧化三钴—泡沫镍电极将步骤1制备的氢氧化钴—泡沫镍电极在空气气氛中进行煅烧,自室温20—25摄氏度自每分钟1—5摄氏度的速度升温至200-250℃保温煅烧至少2小时,随炉冷却至室温,以使氢氧化钴转化为四氧化三钴;步骤3,制备聚吡咯—四氧化三钴—泡沫镍电极将步骤2制备的四氧化三钴—泡沫镍...
【专利技术属性】
技术研发人员:封伟,阎清海,冯奕钰,吕峰,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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