三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于超级电容器电极材料的制备技术领域，提供一种以三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列超级电容器电极材料及其制备方法和应用，分别以泡沫镍和甲烷为基底和碳源，通过化学气相沉积法在泡沫镍表面负载石墨烯，盐酸刻蚀镍得到石墨烯泡沫；以石墨烯泡沫为基底，硝酸钴，钼酸钠和水配制得到前驱体溶液，将石墨烯泡沫与前驱体溶液混合进行水热反应即得3D‑graphene@CoMoO

【技术实现步骤摘要】
三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列电极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于超级电容器电极材料的制备
，具体涉及一种以三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列超级电容器电极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，我们对能源的需求量变得越来越大，全球能源消耗迅速增长，伴随而来的是各种各样的气候变化问题，开发一种可持续可再生的能源迫在眉睫。近年来研究人员开发了大量基于电化学存储的能量存储装置，如电化学超级电容器和电化学电池。超级电容器因为具有快速充放电速率、功率密度高以及循环寿命长等优点而备受广大学者的关注。然而较低的能量密度限制了超级电容器在实际生活中的应用，因此广大研究人员试图通过开发新型的电极材料来提高超级电容器的能量密度。其中，由于赝电容器可以发生快速可逆的氧化还原反应，从而可以提供更高的比电容和更大的能量密度，但是赝电容器的循环寿命往往不及双电层电容器。近年来，具有优良电容特性的过渡金属氧化物及复合过渡金属氧化物作为赝电容器的电极材料得到了广泛研究。另外，为了增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列超级电容器电极材料，其特征在于：分别以泡沫镍和甲烷为基底和碳源，通过化学气相沉积法在泡沫镍表面负载石墨烯，盐酸刻蚀镍得到石墨烯泡沫；以石墨烯泡沫为基底，硝酸钴，钼酸钠和水配制得到前驱体溶液，将石墨烯泡沫与前驱体溶液混合进行水热反应即得3D-graphene@CoMoO

【技术特征摘要】
1.一种以三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列超级电容器电极材料，其特征在于：分别以泡沫镍和甲烷为基底和碳源，通过化学气相沉积法在泡沫镍表面负载石墨烯，盐酸刻蚀镍得到石墨烯泡沫；以石墨烯泡沫为基底，硝酸钴，钼酸钠和水配制得到前驱体溶液，将石墨烯泡沫与前驱体溶液混合进行水热反应即得3D-graphene@CoMoO4纳米片阵列复合材料。


2.制备权利要求1所述的以三维石墨烯泡沫为基底的钼酸钴纳米片阵列超级电容器电极材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）制备三维石墨烯泡沫：用镍泡沫作为三维支架模板和催化剂，通过化学气相沉积合成三维石墨烯泡沫：将泡沫镍放入水平石英管中，并在Ar和H2下于18～22min的时间内加热到800～1200℃，然后退火4～6min，清洗泡沫表面并消除表面氧化层；然后在800～1200℃的温度下将CH4引入石英管中4～6min合成石墨烯；生长后，将石英管在降温速率5～10℃/min下迅速冷却至室温；将样品浸泡在盐酸中除去镍模板，取出后干燥，即得三维石墨烯泡沫；
（2）制备前驱体溶液：在恒定磁力搅拌下将六水合硝酸钴和二水合钼酸钠溶解于去离子水中得到前驱体溶液；
（3）制备3D-graphene@CoMoO4纳米片阵列复合材料：将步骤（1）所制备的三维石墨烯泡沫浸入置有前驱体溶液的高压釜中，密封加热到160～200℃保温6～10h；待反应结束冷却至室温后，从高压釜中取出浅紫色石墨烯泡沫，洗涤数次，除去残留的纳米颗粒碎片，将产物干燥后在氮气中煅烧，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晶，樊泽文，任瑞鹏，张发，吕永康，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14