一种多孔导电的碳材料负载NiCo2O4复合材料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种多孔导电的碳材料负载NiCo2O4复合材料及其制法和在超级电容器、电化学水氧化催化剂、水电解阳极材料、电(光)催化剂中的应用。所述复合材料中，多孔六边形或多孔类六边形NiCo2O4微米或纳米颗粒负载于碳材料上。本发明专利技术中通过简单化学合成法制备所述复合材料。本发明专利技术的复合材料(多孔导电的碳材料负载NiCo2O4)与多孔的石墨烯/单壁碳纳米角复合材料组成的不对称电容器，展示了非凡的能量密度，为70.5Wh/kg。同时，本发明专利技术的复合材料也是一种高效的电化学水氧化催化剂，只需要低的过电压(220mV)就能提供20mA/cm

Porous conductive carbon material supported NiCo2O4 composite material and its preparation method and Application

The present invention discloses a porous conductive carbon material supported NiCo2O4 composite material and its preparation method and its application in super capacitor, electrochemical water oxidation catalyst, water electrolysis anode material and electric (light) catalyst. In the composite material, porous hexagonal or porous hexagonal NiCo2O4 micron or nano particles are loaded on the carbon material. The composite material is prepared by a simple chemical synthesis method. The composite material (porous conductive carbon material loaded with NiCo2O4) and porous graphene / single-walled carbon nano angle composite materials constitute an asymmetric capacitor, showing an extraordinary energy density of 70.5Wh/kg. At the same time, the composite material of the present invention is also an efficient electrochemical water oxidation catalyst, which can provide 20mA/cm only with low over voltage (220mV)

【技术实现步骤摘要】
一种多孔导电的碳材料负载NiCo2O4复合材料及其制法和应用
本专利技术涉及一种多孔导电的碳材料负载NiCo2O4复合材料及其制法和在超级电容器电极、电化学水氧化催化剂、水电解阳极材料、电(光)催化剂中的应用，属于材料、化工、储能、清洁能源、环保领域。
技术介绍
由于化石燃料的快速消耗及与之伴随的环境污染，对高性能、价格适宜、能利用在工业规模中的清洁能源设备的探索迫在眉睫。在这样关键的情况下，制备高效的电化学能源设备是解决世界能源需求和相关环境问题的有效方法。这种能源设备的性能主要依赖于活性电极材料的结构和性能。为了解决现有的技术与应用瓶颈，并使得下一代的能源设备在低成本下取得进一步的发展，大量的研究集中在对电活性材料的物理化学性质的研究中。多金属氧化物的协同作用拓展了其在各种应用领域的性能，例如催化、电子学、传感器等。多金属氧化物拥有丰富的氧化还原活性位点、比单金属氧化物相对更好的导电性，因此，也适用于制备电活性材料，在储能与能源转换设备中得到应用。在多金属氧化物中，钴酸镍因其低廉的价格、高活性、好的稳定性，受到了人们的广泛关注。最近，文献中报道了大量的钴酸镍被利用于储能设备的电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳材料负载NiCo2O4的复合材料，其特征在于，所述复合材料中，NiCo2O4以多孔六边形或多孔类六边形的微米或纳米颗粒形式存在，且所述NiCo2O4负载于所述碳材料上。

【技术特征摘要】
1.一种碳材料负载NiCo2O4的复合材料，其特征在于，所述复合材料中，NiCo2O4以多孔六边形或多孔类六边形的微米或纳米颗粒形式存在，且所述NiCo2O4负载于所述碳材料上。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述碳材料选自石墨烯、碳纳米管、碳纳米角、碳纤维、活性炭、纳米石墨、薄层石墨等。优选地，所述的石墨烯为纯的石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯片层、多层石墨烯或其化学处理物等中的一种或多种。还优选地，所述石墨烯为氧化石墨烯或石墨烯片层。优选地，所述碳材料为层状形式、颗粒形式、纤维状形式、薄膜形式、分散液形式或聚集体形式。优选地，所述的碳纳米管选自单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或多种。还优选地，所述碳纳米管经化学处理。进一步优选地，所述的碳纳米管为化学处理的多壁碳纳米管。优选地，所述的碳纳米角为纯的碳纳米角、化学处理的碳纳米角等中的一种或多种。优选地，所述的碳纤维为纯的碳纤维、活性碳纤维、化学处理的碳纤维等中的一种或多种。优选地，所述的活性炭为纯的活性炭、化学处理的活性炭等中的一种或多种。优选地，所述化学处理包括酸处理、氧化处理、异原子(非碳原子如氮、磷、硼、硫等)掺杂或表面活性剂处理等。优选地，所述化学处理为酸处理和/或异原子掺杂。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述NiCo2O4占所述复合材料总质量的百分比为10％-100％且不为100，优选50％-98％，更优选地75％-98％。优选地，所述NiCo2O4以多孔六边形或多孔类六边形的微米或纳米颗粒形式存在，其粒径为2nm-10μm，优选5nm-200nm，更优选20nm-150nm。优选地，所述复合材料具有多孔结构，所述多孔结构优选为微孔和介孔。所述复合材料的比表面积大于45m2/g，优选为大于110m2/g。4.权利要求1-3任一项所述复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将镍源、钴源溶解于溶剂中，获得铜-钴溶液；或者，将镍源和钴源分别溶解于溶剂中，获得镍溶液和钴溶液；(2)将碳材料分散在溶剂中，获得碳材料分散液；(3)将步骤(1)的镍-钴溶液或镍溶液和钴溶液与步骤(2)的碳材料分散液混合，加入还原剂或不加还原剂，水热反应或溶剂热反应或溶液化学反应，反应产物退火处理后，获得所述碳材料负载NiCo2O4的复合材料。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶有胜，马来，王承辉，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，福建远翔新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35