The invention relates to the electrode material of supercapacitor, aiming at providing a preparation method of nickel cobalt phosphorus monolithic electrode material with core-shell structure. Including: carbon cloth immersed in cobalt nitrate hexahydrate, nickel nitrate hexahydrate, urea, ionic water and ethanol mixture reaction, surface growth of NiCo precursor nanowire array matrix, then immersed in cobalt nitrate hexahydrate, nickel nitrate hexahydrate, hexamethylenetetramine, deionized water and ethanol mixture reaction; in argon and sodium hypophosphite high temperature reaction, the surface with NiCoP@NiCoP@NiCoP Core-shell nickel-cobalt-phosphorus monolithic electrode material. The material prepared by the invention can be directly used as the electrode of the supercapacitor. The core-shell structure is designed on the surface of the electrode material, which greatly reduces the electron transfer impedance and improves the utilization ratio of the active material, thus further improving the capacitance performance of the electrode. Moreover, the core-shell structure has internal space and porous structure, which can buffer the volume change of the active material during charging and discharging, improve the stability of the structure and improve the cycling performance.
【技术实现步骤摘要】
一种核壳结构的镍钴磷整体式电极材料的制备方法
本专利技术涉及一种碳布基柔性超级电容器电极材料的制备方法,属于材料科学
技术介绍
近年来,随着可穿戴电子设备如可穿戴的显示元件、人造皮肤以及分布式传感器等的快速发展,柔性的、轻便、便携的电子器件成为了一个研究热点。柔性可穿戴电子设备的兴起推动了柔性能源存储技术的快速发展。作为柔性储能器件中最为核心的部分,柔性电极的制备和组装直接决定了柔性储能器件的性能水平。传统的能量存储器件如电池存在循环寿命短的缺点,而超级电容由于具有更好的充放电循环寿命以及更高的功率密度,在能量存储方面比电池更有优势。超级电容器是一种介于常规电容器与二次电池之间的新型储能器件,同时兼有常规电容器功率密度大和二次电池能量密度高的优点。此外,超级电容器还具有对环境无污染、效率高、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。近年来,商业导电碳布凭借其优异的导电性、良好的柔韧性、较宽的电位窗口等特点被广泛应用于柔性电极的设计上,不仅可以作为其他电极材料的柔性集流体,而且还可以直接作为柔性电极,特别是用作超级电容器负极。过渡金属磷化物作为一种新型电极材料已经在超级电容器中得到了广泛的研究。而双金属镍钴磷化物相对于单金属磷化物具有更高的电化学活性、更多的活性位点以及更高的比电容,这是因为镍离子和钴离子的协同作用。但是镍钴磷化物的循环性能不够理想,限制了镍钴磷化物的应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是,克服现有技术中的不足,提供一种核壳结构的镍钴磷整体式电极材料的制备方法。通过该方法可以在碳布上合成NiCoP@NiCoP核壳复合结构整体式 ...
【技术保护点】
1.一种核壳结构的镍钴磷整体式电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取大小合适的碳布依次置于稀盐酸、丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗,最后烘干备用;(2)按照摩尔比1∶1∶1.5~3取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和尿素,一并加入装有去离子水‑乙醇混合液的反应釜中;磁力搅拌直至形成透明的粉红色溶液,将碳布浸没在溶液中;密封反应釜,升温至120℃后反应5h;冷却至室温后取出碳布,依次置于去离子水和乙醇中超声清洗数次,在60℃的真空烘箱中烘干12h,得到表面生长了NiCo前驱体纳米线阵列基体的碳布;(3)按照摩尔比1∶1∶2.6~5取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、六亚甲基四胺,一并加入另一个装有去离子水‑乙醇混合液的反应釜中;磁力搅拌直至形成澄清溶液后,将步骤(2)中所得碳布垂直插入并浸没在溶液中;密封反应釜,升温至110℃后反应5h;冷却至室温后取出碳布,依次置于去离子水和乙醇中超声清洗数次,经干燥处理后备用;(4)将步骤(3)中所得碳布置于管式炉中,持续通入氩气,在管式炉中沿气流方向于碳布前方放置次磷酸钠;升温至350℃后焙烧2h,使磷元素深入并附着在碳布表面结构中;焙烧结束 ...
【技术特征摘要】
1.一种核壳结构的镍钴磷整体式电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取大小合适的碳布依次置于稀盐酸、丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗,最后烘干备用;(2)按照摩尔比1∶1∶1.5~3取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍和尿素,一并加入装有去离子水-乙醇混合液的反应釜中;磁力搅拌直至形成透明的粉红色溶液,将碳布浸没在溶液中;密封反应釜,升温至120℃后反应5h;冷却至室温后取出碳布,依次置于去离子水和乙醇中超声清洗数次,在60℃的真空烘箱中烘干12h,得到表面生长了NiCo前驱体纳米线阵列基体的碳布;(3)按照摩尔比1∶1∶2.6~5取六水合硝酸钴、六水合硝酸镍、六亚甲基四胺,一并加入另一个装有去离子水-乙醇混合液的反应釜中;磁力搅拌直至形成澄清溶液后,将步骤(2)中所得碳布垂直插入并浸没在溶液中;密封反应釜,升温至110℃后反应5h;冷却至室温后取出碳布,依次置于去离子水和乙醇中超声清洗数次,经干燥处理后备用;(4)将步骤(3)中所得碳布置于管式炉中,持续通入氩气,在管式炉中沿气...
【专利技术属性】
技术研发人员:张启龙,朱雨露,杨辉,宗泉,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。