一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法技术

一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，将PAN溶解在DMF中加热搅拌，配制聚合物溶液；然后使用静电纺丝法制备柔性膜状碳纤维前驱体，预氧化、碳化后得到柔性碳纤维基底，然后通过溶剂热，使钴酸镍在碳纤维表面成核生长，煅烧后得到钴酸镍纳米线负载碳纤维柔性电极材料。本发明专利技术中碳纤维柔性好且纤维本身具有的含氧官能团提高了其活性，无水乙醇作为溶剂降低了溶剂的极性，使得钴酸镍更易在纤维表面成核结晶，并在碳纤维表面上生长成纳米线结构，钴酸镍和柔性碳纤维基底之间的结合力高且具有较好的柔性。此方法所制备的材料结合了碳材料良好的循环稳定性和钴酸镍高的能量密度和比电容量，从整体上提高了电极的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法
本专利技术属于纳米复合材料制备
，涉及一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法。
技术介绍
随着弯曲/可折叠电子设备的发展，开发具有高能量密度的柔性电极材料已经成为研究热点。目前发展柔性电子技术最大的挑战之一就是与之相适应的轻薄且柔性的电化学储能器件。传统的锂离子电池、超级电容器等产品是刚性的，在弯曲、折叠时，容易造成电极材料和集流体分离，影响电化学性能，甚至导致短路，发生严重的安全问题。因此为了适应下一代柔性电子设备的发展，柔性电极的研究成当务之急。其中，碳材料因为气体阻力小、比表面积大、机械强度高、质轻是一种良好的集流体，其中碳纤维作为集流体的最突出的优点就是具有良好的柔韧性，满足当代社会对于弯曲/可折叠电子设备的需求，可以有效克服刚性材料在弯曲、折叠时造成的电极材料和集流体分离从而导致短路等严重的安全问题，制成各种形式的无粘结剂，质轻，高能量密度的自支撑柔性电极，是构建柔性自支撑电极材料的良好基底。但是，碳纤维作为电极材料受双电层储能机理的限制，其比电容和能量密度欠佳，难以满足实际应用的要求，因此可通过表面沉积或化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，其特征在于：将PAN的DMF溶液采用静电纺丝法制备碳纤维前驱体，然后预氧化，碳化后得到柔性碳纤维；将镍盐、钴盐和尿素加入到水与无水乙醇的混合物中，得到混合溶液，然后浸入柔性碳纤维后进行溶剂热反应，反应完成后煅烧，得到钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料。

【技术特征摘要】
1.一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，其特征在于：将PAN的DMF溶液采用静电纺丝法制备碳纤维前驱体，然后预氧化，碳化后得到柔性碳纤维；将镍盐、钴盐和尿素加入到水与无水乙醇的混合物中，得到混合溶液，然后浸入柔性碳纤维后进行溶剂热反应，反应完成后煅烧，得到钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料。2.根据权利要求1所述的一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，其特征在于，PAN与DMF的比为0.8～1.2g：10mL。3.根据权利要求1所述的一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，其特征在于，静电纺丝电压为15～18kV，接收器的转速为500～800r/min，注射器推进速度为4～8mm/h，纤维直径为100～300nm。4.根据权利要求1所述的一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电极材料的制备方法，其特征在于，预氧化在马弗炉空气气氛下进行.预氧化的温度为250～280℃，时间为1～2h。5.根据权利要求1所述的一种钴酸镍纳米线包覆碳纤维柔性电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠艳，畅丽媛，欧阳海波，许钊，黄剑锋，曹丽云，黄启高，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61