一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，属于超级电容器和电池电极材料技术领域。采用磁场辅助下的水合肼还原法，利用磁场诱导反应生成的Ni<subgt;3</subgt;Fe纳米球沿着磁场线性排布成纳米链，通过对氩气和氧气的比例以及温度进行调控，在反应界面上制造缺氧环境，使最终反应产物Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;由于还原过程氧不足实现了氧空位的引入；通过温度的控制使水合肼的快速还原过程，原子难以排列成完美的晶体结构，并由于还原Fe的过程伴随向Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;的转化过程，因此在Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;中有更多的结构紊乱，引入了大量刃位错，最终合成富含位错Ni<subgt;3</subgt;Fe@Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;超级电容器负极材料，实现了在不改变电极成分的前提下提高电极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器和电池电极材料。

技术介绍

1、超级电容器具有高功率密度、长循环寿命和快速充电等优势。它能在短时间内释放大量能量，充电速度快，且可使用数十万次，几乎无老化问题。其高能效和环保特性使其在电动汽车、储能系统和便携设备中具有广泛应用。然而，受到常用电容活性碳负极材料低容量的限制，超级电容器的能量密度已经达到瓶颈，无法进一步提升。此外，可供选择的超级电容器负极材料种类有限，因此迫切需求开发高性能的负极材料，结合有效的改性策略，弥补电容活性炭负极材料的不足，与高容量的正极材料相匹配，获得高能量密度的超级电容器。

2、铁基氧化物负极材料，如fe2o3、fe3o4和feooh，因其较高的理论比容量和电位窗口成为理想的超级电容器负极材料，被视为可替代传统碳负极材料的新型负极材料。这些材料由于其自然储量丰富、环境友好性以及成本低廉，成为超级电容器负极材料的研究热点，同时在水处理，环境监测，光电器件等领域也有着广泛的应用。

3、尽管铁基氧化物作为超级电容负极材料表现出极大的优势，但是材料本身仍然面临着以下问题：

4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：该方法具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：步骤S1.1中加入0.7843g氯化镍粉末、0.9174 g硫酸亚铁粉末与0.97g柠檬酸钠粉末。

3.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：步骤S1.2中还原剂溶液配比方法为取4 mL水合肼加入26 mL超纯水中配比成10.67 vol％的水合肼还原剂溶液。

4.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获...

【技术特征摘要】

1.一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：该方法具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：步骤s1.1中加入0.7843g氯化镍粉末、0.9174 g硫酸亚铁粉末与0.97g柠檬酸钠粉末。

3.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：步骤s1.2中还原剂溶液配比方法为取4 ml水合肼加入26 ml超纯水中配比成10.67 vol％的水合肼还原剂溶液。

4.根据权利要求1所述的一种通过引入位错和氧空位获得高性能超级电容器负极材料的方法，其特征在于：步骤s1.3混合溶液与还原剂溶液ph的调节方法中调至ph值为13.3；除氧方法是利用氩气对混合溶液与还原剂溶液吹扫0.5h...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽君，张超，潘新博，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：