System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种镍钴铝氢氧化物及其制备方法和应用技术_技高网

一种镍钴铝氢氧化物及其制备方法和应用技术

技术编号:40834364 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-01 14:58
本发明专利技术涉及电极材料技术领域,尤其涉及一种镍钴铝氢氧化物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的制备方法,包括以下步骤:将可溶性镍源、可溶性钴源、可溶性铝源、草酸和水混合后,进行水热反应,得到具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体;将所述具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体、水和氢氧化钠混合,得到镍钴铝氢氧化物。所述制备方法制备得到的镍钴铝氢氧化物具有优异的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料,尤其涉及一种镍钴铝氢氧化物及其制备方法和应用


技术介绍

1、面对不断加剧的能源短缺和日益严峻的环境污染问题,迫切需要开发新型能源存储系统,以满足不断增长的能源需求和减少对传统化石燃料的依赖,这一挑战催生了对高比能量、高比功率、循环寿命长以及绿色环保储能装置的广泛研究。超级电容器作为一种高效能、低成本、绿色友好的能量存储装置,以其功率密度大、循环寿命长、倍率性能优异、可快速充放电和节能环保等优点引起人们的广泛关注。超级电容器的电极材料作为超级电容器的核心组成部分之一,其性能直接决定了装置的整体性能。

2、层状金属氢氧化物是一种发展势头迅猛的电极材料,尤其以镍钴基金属的氢氧化物为热点。镍钴基金属氢氧化物氧化还原反应可逆性好,反应速率快,比表面积大,并且易制备成层状微观结构,是一种十分有潜力的超级电容器电极材料。虽然镍钴基过度金属氢氧化物具有较高的电化学反应活性,但其仍然存在比电容和倍率性能很难同时提升,且电极材料设计合成方法的探索也较为匮乏的弊端。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种镍钴铝氢氧化物及其制备方法和应用。所述制备方法制备得到的镍钴铝氢氧化物具有优异的电化学性能。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了一种镍钴铝氢氧化物的制备方法,包括以下步骤:

4、将可溶性镍源、可溶性钴源、可溶性铝源、草酸和水混合后,进行水热反应,得到具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体;

5、将所述具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体、水和氢氧化钠混合,得到镍钴铝氢氧化物。

6、优选的,所述可溶性镍源和可溶性钴源的摩尔比为1:4~4:1。

7、优选的,所述可溶性镍源和可溶性铝源的摩尔比为1:(0.025~0.25)。

8、优选的,所述可溶性镍源和草酸的摩尔比为1:4。

9、优选的,所述水热反应的温度为40~120℃,时间为4~8h。

10、优选的,所述水热反应完成后,还包括依次进行的冷却、洗涤和干燥。

11、优选的,所述具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体、水和氢氧化钠的质量比为183mg:60ml:(80~400)mg。

12、本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的镍钴铝氢氧化物,所述镍钴铝氢氧化物为片状自组装球体结构。

13、本专利技术还提供了上述技术方案所述镍钴铝氢氧化物作为电极材料在超级电容器中的应用。

14、本专利技术提供了一种镍钴铝氢氧化物的制备方法,包括以下步骤:将可溶性镍源、可溶性钴源、可溶性铝源、草酸和水混合后,进行水热反应,得到具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体;将所述具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体、水和氢氧化钠混合,得到镍钴铝氢氧化物。本专利技术采用简单的化学沉淀法和水热法制备镍钴铝草酸化合物,以此为前驱体,通过与氢氧化钠发生阴离子交换反应,制备出片状自组装球体结构的镍钴铝氢氧化物;本专利技术提出的制备方法具有科学合理、安全易行、设备简单、成本低、产品形貌和结构可控的优点。制备获得的电极材料电化学性能优异,适用于宏量可控制备高性能超级电容器电极材料;利用所述制备方法制备得到的镍钴铝氢氧化物为片状自组装球体结构,具有较大的比表面积,更有利于电解质溶液与电极材料的充分接触,加速离子的快速传输,使材料具有较高的电化学反应活性和导电性;同时,镍钴铝氢氧化物的多元金属组成可有效调控其电子结构,利用金属间的协同互补效应,有效提高材料的电荷存储能力,从而提高基于此材料的超级基于此材料的超级电容器的能量密度和功率密度。

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【技术保护点】

1.一种镍钴铝氢氧化物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和可溶性钴源的摩尔比为1:4~4:1。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和可溶性铝源的摩尔比为1:(0.025~0.25)。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和草酸的摩尔比为1:4。

5.如权利要求1或4所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的温度为40~120℃,时间为4~8h。

6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应完成后,还包括依次进行的冷却、洗涤和干燥。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述具有片状自组装球体结构的镍钴铝草酸化合物前驱体、水和氢氧化钠的质量比为183mg:60mL:(80~400)mg。

8.权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的镍钴铝氢氧化物,其特征在于,所述镍钴铝氢氧化物为片状自组装球体结构。

9.权利要求8所述镍钴铝氢氧化物作为电极材料在超级电容器中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种镍钴铝氢氧化物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和可溶性钴源的摩尔比为1:4~4:1。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和可溶性铝源的摩尔比为1:(0.025~0.25)。

4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性镍源和草酸的摩尔比为1:4。

5.如权利要求1或4所述的制备方法,其特征在于,所述水热反应的温度为40~120℃,时间为4~...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵迎张帅李慧霞陈雪波李山
申请(专利权)人:烟台先进材料与绿色制造山东省实验室
类型:发明
国别省市:

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