一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料及制备与应用制造技术

本发明专利技术属于锌‑空电池空气电极材料领域，公开了一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料及制备与应用。本发明专利技术首先在导电衬底上原位溶剂热生长与空气煅烧得到钴酸镍纳米阵列，然后使用镍钴铁三种过渡金属的可溶性盐在钴酸镍纳米阵列表面进一步溶剂热沉积镍钴铁氢氧化物，得到镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料。本发明专利技术的镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料利用三维多孔网络结构促进离子传输与电解质扩散，结合钴酸镍纳米线与镍钴铁氢氧化物壳层增加活性比表面与活性位点数量，使得复合电极材料具有优良的析氧反应和氧还原反应性能，应用于可充锌‑空电池中，实现了高的放电比容量、高能量密度以及突出的循环稳定性。

Nickel cobaltic acid flexible electrode material coated with nickel cobalt iron hydroxide and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料及制备与应用
本专利技术属于锌-空电池空气电极材料领域，特别涉及一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料及制备与应用。
技术介绍
当前日益增长的能源需求导致化石燃料快速消耗，进一步激化了能源与环境问题。中国作为以煤炭为主要能源结构的发展中国家，其环境问题尤为突出。来自能源和环境的双重压力驱使人们不断寻求清洁的可再生能源以及新的能量储存与转化方式。在众多能量储存和转换技术中，电化学能源转化与储存技术(主要包括锂离子电池、金属-空气电池、燃料电池、超级电容器等)已得到广泛认可，是目前最可行且最为有效的能源转化与储存方式之一。最近几年，可充金属-空气电池由于成本低廉、环境友好、安全性高等优势受到广泛关注。其中，可充锌-空电池由于具有突出的比能量密度有望成为下一代富有竞争力的新能源电池，其理论能量密度高达1086Whkg-1，因而颇具发展前景和应用潜力。然而，阻碍锌-空电池发展的一大瓶颈是空气阴极一侧电化学动力学过程缓慢，通常产生较大的过电位，包括放电过程中的氧还原反应(ORR)和充电过程中的氧析出反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)制备NiCo

【技术特征摘要】
1.一种镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)制备NiCo2O4电极：将可溶性钴盐、可溶性镍盐、尿素溶解于乙醇和去离子水的混合液中，得到均一的粉色溶液；将此粉色混合液倒入反应釜中，取导电衬底悬置于粉色混合液中，发生溶剂热反应，反应结束后冷却至室温，取出衬底，清洗干燥后放入马弗炉中煅烧退火，得到NiCo2O4电极；
(2)制备镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍NiCo2O4@NiCoFe-OH柔性电极材料：将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性铁盐置于N-甲基吡咯烷酮和去离子水的混合液中，搅拌得到棕色溶液；将此棕色溶液倒入反应釜中，NiCo2O4电极悬置于混合液中，发生溶剂热反应，反应结束后冷却至室温，取出电极，清洗后干燥即得到NiCo2O4@NiCoFe-OH。


2.根据权利要求1所述的镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的可溶性镍盐和可溶性钴盐均相对独立地为硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐中的至少一种；
步骤(1)中所述的可溶性镍盐与可溶性钴盐的质量之比为(0.1～2):2，可溶性镍盐与可溶性钴盐的总质量与尿素的质量比为(0.1～1.5):1，乙醇和去离子水的混合液中乙醇和水的体积之比为(0.1～4):1；
步骤(1)中所述的可溶性镍盐、导电衬底、乙醇和去离子水的混合液的用量满足：100mL的乙醇和去离子水的混合液中对应加入0.5～1g可溶性镍盐，100mL的乙醇和去离子水的混合液中对应加入面积为10～30cm2的导电衬底。


3.根据权利要求1所述的镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的衬底为碳布、泡沫镍、金属网中的一种。


4.根据权利要求1所述的镍钴铁氢氧化物包覆的钴酸镍柔性电极材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡欣，李思梦，方岳平，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44