The invention discloses a graphene-polypyrrole-cobalt-nickel bimetallic hydroxide composite material, and its preparation methods include: 1) solution configuration; 2) preparation of graphene-polypyrrole; 3) preparation of graphene-polypyrrole loaded cobalt-nickel bimetallic hydroxide composite material. As the electrode material of supercapacitor, the specific capacitance can reach 2500_2600 F/g when the discharge current density is 1 A/g. The present invention takes distilled water as solvent, graphene and polypyrrole as base material, adds cobalt and nickel salt at room temperature, stirs them to dissolve and mix evenly, and transfers them to hydrothermal reaction in the reactor to prepare graphene, polypyrrole and cobalt-nickel bimetallic hydroxide composite. The doping of graphene and polypyrrole improves the electrical conductivity of the material. Cobalt-nickel bimetallic hydroxides are distributed on the surface of the base material, which improves the electrical conductivity of the material. The preparation process is simple and shows excellent electrochemical characteristics. They can be used as electrode materials for supercapacitors.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及超级电容器
,具体涉及一种石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
超级电容器作为一种新型的能量储存装置近年来得到广泛的关注,它具有循环寿命长,功率密度高,质量轻,充放电时间短等优点。超级电容器的电极材料主要以碳材料为主,碳材料虽然具有良好的循环稳定性和高的比表面积,但其比电容低,因而其使用受到限制;另一类材料为赝电容电极材料,过渡金属氧化物或氢氧化物和导电聚合物。过渡金属氧化物虽然可以提供比碳材料高10倍的比电容,但其导电性和稳定性差,而且在充放电的过程中易腐蚀和体积发生变化;导电聚合物价格低廉,但热稳定性、化学稳定性和可循环性较差,在一定程度上限制了其应用;双金属氢氧化物是一类结构高度有序、且有多种优异功能的材料,其间离子键、共价键、氢键、静电力及其范德华力相互作用,由于特殊的层状结构、层间阴离子多样性和可调性,为此类材料迅速发展提供了广阔空间,可作为新型高性能超级电容。限制双金属氢氧化物应用的最大缺点之一是其差的导电性,这将会严重影响电子在电极材料中的传输,从而影响其电化学性能;限制其电化学性能的另一个因素是层状双金属氢氧化物板层板电荷密度极高,导致层板团聚严重,使得活性组分不能被充分利用,从而降低其比电容。因此如何提高双金属氢氧化物的导电性以及充分利用其活性组分是需解决的难题。石墨烯是单层碳原子紧密堆积形成的六方蜂巢状晶格结构的晶体,它独特的二维结构使其具有优异的电学、热学、力学及化学性质。作为碳材料其具有高的电导率和稳定性,将其与 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯‑聚吡咯‑钴镍双金属氢氧化物复合材料,其特征在于:采用原位化学聚合和水热反应相结合的方法,以石墨烯和聚吡咯混合做为基底材料,加入硝酸钴、硝酸镍、六次甲基四胺和尿素,经水热反应得到钴镍双金属氢氧化物,并经原位反应负载于基底材料表面,最终得到石墨烯‑聚吡咯‑钴镍双金属氢氧化物复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料,其特征在于:采用原位化学聚合和水热反应相结合的方法,以石墨烯和聚吡咯混合做为基底材料,加入硝酸钴、硝酸镍、六次甲基四胺和尿素,经水热反应得到钴镍双金属氢氧化物,并经原位反应负载于基底材料表面,最终得到石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料,其特征在于:所述聚吡咯具有纳米线结构。3.根据权利要求1所述的石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料,其特征在于:石墨烯和聚吡咯采用原位化学聚合的方法,使聚吡咯包覆在石墨烯表面。4.根据权利要求1所述石墨烯-聚吡咯-钴镍双金属氢氧化物复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1)溶液的配置,以盐酸、吡咯、石墨烯和水满足一定质量比,将盐酸和吡咯溶解到水溶液中,然后将石墨烯超声分散到该溶液中,记为溶液M,以过硫酸铵和水满足一定质量比,将过硫酸铵加入到水溶液中,记为溶液N;步骤2)石墨烯-聚吡咯复合材料制备,以一定比例,将步骤1所述的溶液N缓慢地向溶液M中滴加,并用磁力搅拌器对进行搅拌,滴加完成后,再让溶液反应2-4小时,然后经过滤、洗涤、干燥,得到的石墨烯-聚吡咯复合材料;步骤3)石墨烯-聚吡咯负载钴镍双金属氢氧化物复合材料的制备,将...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹勇进,梁靖,向翠丽,孙立贤,徐芬,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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