一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法和应用技术

技术编号:37182705 阅读:23 留言:0更新日期:2023-04-20 22:48
一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法和应用,它涉及一种电极材料的制备方法和应用。本发明专利技术的目的是要解决现有超级电容器的电化学性能差和循环寿命低的问题。方法:一、制备镍钴铁普鲁士蓝;二、制备核壳电极材料;一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料作为超级电容器使用。本发明专利技术对得到的三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的电化学性能进行了测试,实验表明电极材料具有较高的电容性能,当电流密度为1A/g时,该材料在1mol/L KOH溶液中比容量达到1644.4F/g。单电极循环6000次以后,仍有97.27%的初始电容值,说明本发明专利技术提供的超级电容器核壳电极材料具有较高的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种电极材料的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]燃料电池、锂离子电池和超级电容器等电化学储能装置在利用太阳能和风能等新能源方面显示出巨大的前景。其中,超级电容器凭借其循环寿命长、功率密度高、工作温度范围广和安全性好等优点,被广泛应用在便携电子设备、备用电源存储和电动汽车等领域。超级电容器的主要组成部分为:正极、负极、电解液、隔膜以及外包装,其中电极材料对超级电容器的储能特性起到决定性作用,所以开发高性能电极材料尤为重要。
[0003]在超级电容器的众多电极材料中,法拉第氧化还原性质的电极材料,例如,过渡金属氧化物、氢氧化物和硫化物等,具有较高的理论电容值。其中,镍基和钴基硫化物纳米材料,例如CoS2、NiS2等,具有丰富的氧化还原化学状态和更好的导电性。同时,众多报道已经指明多元金属硫化物电极相比单一金属硫化物电极具有更高的电荷存储能力。值得注意的是,材料的微观形貌结构不仅可以扩大材料的活性表面积,而且可以释放了电化学过程中产生的应力,从而提高材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料,其特征在于一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料是以三元普鲁士蓝为壳,以衍生的金属硫化物纳米颗粒为核,形成的纳米笼核壳立方体,其中壳的厚度为15~25nm,纳米笼核壳立方体的直径为150~350nm。2.如权利要求1所述的一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法,其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的:一、制备镍钴铁普鲁士蓝:

、将Ni(CH3COO)2·
4H2O、Co(CH3COO)2·
4H2O和Na3C6H5O7·
2H2O溶解到去离子水中,得到溶液A;

、将K3[Fe(CN)6]溶解到去离子水中,得到溶液B;

、将溶液B滴加到溶液A中,持续搅拌,得到混合溶液Ⅰ;将混合溶液Ⅰ在室温下陈化,得到沉淀物质;对沉淀物质进行清洗,再干燥,得到镍钴铁普鲁士蓝;二、制备核壳电极材料:

、将硫代乙酰胺溶解到无水乙醇中,再加入镍钴铁普鲁士蓝,超声分散,再搅拌,得到混合溶液Ⅱ;

、将混合溶液Ⅱ转移到高压反应釜中,密封后放置于在高温烘箱中,在150℃~170℃下保温,自然冷却至室温,得到反应产物;对反应产物进行洗涤,再真空干燥,得到三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料。3.根据权利要求2所述的一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法,其特征在于步骤一

中所述的Ni(CH3COO)2·
4H2O的物质的量与去离子水的体积比为(1mmol~3mmol):(60mL~100mL);步骤一

中所述的Ni(CH3COO)2·
4H2O、Co(CH3COO)2·
4H2O和Na3C6H5O7·
2H2O的物质的量比为2:1:(2~4)。4.根据权利要求2所述的一种三元普鲁士蓝衍生纳米笼核壳电极材料的制备方法,其特征在于步...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈明华闫守聪刘倩陈桢
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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