一种柔性硫化镍电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性硫化镍电极材料的制备方法，包括：利用电化学方法在柔性碳布上沉积金属镍；以及通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料。通过该方法能够制备出高比容量的柔性硫化镍电极材料，解决了当前电极材料比容量低，且难以做成柔性器件的问题。本发明专利技术还涉及一种柔性硫化镍电极材料。柔性硫化镍电极材料。柔性硫化镍电极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性硫化镍电极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电极材料
，尤其涉及一种柔性硫化镍电极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]超级电容器是一种介于电池与传统电容器之间的储能器件。因具有功率和能量密度高、循环寿命长、使用温度范围宽和可靠性高等优点，而在轨道交通、电动汽车、可再生能源、电力系统等领域有广泛应用。
[0003]电极材料对超级电容器的性能起着决定性作用。电极材料主要有碳材料、金属化合物(氧化物和硫化物等)和导电高分子等。近年来随着柔性电子器件的需求日益增长，大大刺激了柔性储能器件的发展。超级电容器是其中最具前景的器件之一，但其性能仍有待提高。当前的电极材料比容量偏低，且难以做成柔性器件，故此研发高性能的柔性电极材料成为了当前的重要课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是提供一种柔性硫化镍电极材料及其制备方法，通过该方法能够制备出比容量高的柔性硫化镍电极材料，解决了当前电极材料比容量偏低，且难以做成柔性器件的问题。
[0005]在本专利技术的第一方面，针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种柔性硫化镍电极材料的制备方法来解决，包括：
[0006]利用电化学方法在柔性碳布上沉积金属镍；以及
[0007]通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料。
[0008]进一步地，还包括配制电解液和溶剂热反应溶液。
[0009]进一步地，利用计时电流法在柔性碳布上沉积金属镍。
[0010]进一步地，所述通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料包括：
[0011]使用去离子水和无水乙醇洗净沉积有金属镍的柔性碳布，干燥后放入盛有溶剂热反应溶液的微波反应釜中进行硫化；以及
[0012]将硫化后的柔性碳布洗净、干燥，得到柔性硫化镍电极材料。
[0013]进一步地，所述计时电流法的参数包括：高电位1～3V，低电位
‑
2～
‑
5V，脉冲宽度1～10s，步数20～300步。
[0014]进一步地，所述微波辅助溶剂热方法的反应温度为180～230℃，保温时间为10～30min。
[0015]进一步地，所述溶剂热反应溶液中去离子水与乙二醇体积比为1:1～9:1，硫脲的浓度为10～50g/L，冰乙酸的浓度为5～10mL/L。
[0016]进一步地，干燥柔性硫化镍电极材料的温度为50
‑
70℃。
[0017]进一步地，所述电解液包括0.1～0.5mol/L的乙酸镍或者0.1～0.5mol/L的乙酸镍和1～3g/L的糖精。
[0018]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种柔性硫化镍电极材料，使用上述的柔性硫化镍电极材料的制备方法制备而成。
[0019]本专利技术至少具有下列有益效果：本专利技术公开的一种柔性硫化镍电极材料及其制备方法，首先利用计时电流法在柔性碳布上沉积金属镍，然后通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料，通过该方法制备出的柔性硫化镍电极材料的比容量高，解决了当前电极材料比容量低，且难以做成柔性器件的问题。
附图说明
[0020]为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0021]图1示出了根据本专利技术的一种柔性硫化镍电极材料的制备方法的流程图；
[0022]图2示出了根据本专利技术制备的柔性硫化镍电极材料的循环伏安曲线图；
[0023]图3示出了根据本专利技术制备的柔性硫化镍电极材料的恒流充放电曲线图；
[0024]图4示出了根据本专利技术制备的柔性硫化镍电极材料的循环稳定性测试图；
[0025]图5示出了未进行电化学沉积的柔性碳布的扫描电镜图；以及
[0026]图6示出了根据本专利技术制备的柔性硫化镍电极材料的扫描电镜图。
具体实施方式
[0027]应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。
[0028]在本专利技术中，各实施例仅仅旨在说明本专利技术的方案，而不应被理解为限制性的。
[0029]在本专利技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
[0030]在此还应当指出，在本专利技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本专利技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
[0031]在此还应当指出，在本专利技术的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。
[0032]在此还应当指出，在本专利技术的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性。
[0033]另外，本专利技术的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了方便区分各步骤，而并不是限定各步骤的先后顺序，在本专利技术的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。
[0034]图1示出了根据本专利技术的一种柔性硫化镍电极材料的制备方法的流程图。
[0035]如图1所示，一种柔性硫化镍电极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0036]步骤1，配制电解液和溶剂热反应溶液。具体的，将一定量的乙酸镍和糖精溶于去离子水中，配制电解液；将一定量的硫脲和冰乙酸溶于一定比例的去离子水与乙二醇混合溶液，配制溶剂热反应溶液。电解液包括0.1～0.5mol/L的乙酸镍和0～3g/L的糖精。溶剂热方法的溶剂热反应溶液中去离子水与乙二醇体积比为1:1～9:1、硫脲的浓度为10
‑
50g/L、冰乙酸的浓度为5～10mL/L。
[0037]步骤2，利用计时电流法在柔性碳布上沉积金属镍。电解液包括0.1～0.5mol/L的乙酸镍和0～3g/L的糖精。计时电流法的沉积参数为：高电位1～3V，低电位
‑
2～
‑
5V，脉冲宽度1～10s，步数20～300步。计时电流法可以探究镀镍时不同参数对镀镍结果的影响。
[0038]步骤3，通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料。具体的，使用去离子水和无水乙醇洗净沉积有金属镍的柔性碳布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性硫化镍电极材料的制备方法，其特征在于，包括：利用电化学方法在柔性碳布上沉积金属镍；以及通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料。2.根据权利要求1所述的柔性硫化镍电极材料的制备方法，其特征在于，还包括配制电解液和溶剂热反应溶液。3.根据权利要求2所述的柔性硫化镍电极材料的制备方法，其特征在于，利用计时电流法在柔性碳布上沉积金属镍。4.根据权利要求2所述的柔性硫化镍电极材料的制备方法，其特征在于，所述通过微波辅助溶剂热方法硫化沉积在柔性碳布上的金属镍得到柔性硫化镍电极材料包括：使用去离子水和无水乙醇洗净沉积有金属镍的柔性碳布，干燥后放入盛有溶剂热反应溶液的微波反应釜中进行硫化；以及将硫化后的柔性碳布洗净、干燥，得到柔性硫化镍电极材料。5.根据权利要求3所述的柔性硫化镍电极材料的制备方法，其特征在于，所述计时电流法的参数包括：高电位1～3V，低电位
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：周嵬，
申请(专利权)人：安阳工学院，
类型：发明
国别省市：