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CeO2复合富空位Sv-NiCo-SxOHy层状柔性电极材料的制备方法及其应用技术

技术编号:45540204 阅读:26 留言:0更新日期:2025-06-13 17:43
本发明专利技术属于复合电极材料技术领域,涉及一种CeO<subgt;2</subgt;诱导复合富空位S<subgt;v</subgt;‑NiCo‑S<subgt;x</subgt;OH<subgt;y</subgt;层状柔性电极材料的制备方法,包括:将ZIF‑L/CC浸泡于路易斯酸Ni离子水溶液中原位自沉积反应,洗涤并干燥后得到层状电极NiCo‑LDH/CC;继续浸入含硫源的乙醇溶液中,移入反应釜溶剂热反应,自然冷却后取出,用去离子水、无水乙醇洗涤数次,60℃干燥,得到硫包覆的层状电极S‑NiCo‑LDH/CC,将其与铈盐和HMT混合后在高压釜中160~200℃反应4~8h,去离子水洗涤、干燥后即得。本发明专利技术利用CeO<subgt;2</subgt;纳米颗粒的原位生长强化界面电荷转移,碱辅助高温制造硫空位与掺杂硫协同拓宽导电网络,通过层间限域效应缓解体积形变;所得材料应用于超级电容器的正电极时自支撑材料避免粘合剂的使用,降低材料的阻抗,提升了电极的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合电极材料,涉及柔性电极,尤其涉及一种ceo2诱导复合富空位sv-nico-sxohy层状柔性电极材料的制备方法及其应用。


技术介绍

1、随着便携式电子设备和可再生能源技术的快速发展,高性能混合超级电容器(hsc)因兼具环保性与安全性成为研究热点。然而,相较于传统电池,其能量密度不足严重限制了实际应用,电极材料的性能直接决定储能能力。目前,镍钴层状双氢氧化物(nico-ldh)具有高理论比电容(>2000 f g-1)和丰富的氧化还原活性,但其本征导电性差、充放电过程中体积膨胀导致的循环稳定性低等问题制约了其在hsc中的应用。

2、现有改进策略包括构建异质结或与碳材料复合以增强导电性,但效果有限。近期研究表明,引入ceo2可通过其独特的4f电子特性优化界面电子结构,实现ce3+/ce4+氧化还原对的动态电子再分配,显著提升材料催化活性;同时,硫掺杂可进一步调节电子传输路径并增加活性位点。然而,现有研究尚未探索将硫掺杂与ceo2原位包覆协同引入nico-ldh的策略,难以兼顾高导电性、结构稳定性和多活性位点的耦合效应。...

【技术保护点】

1.一种CeO2诱导复合富空位Sv-NiCo-SxOHy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的CeO2诱导复合富空位Sv-NiCo-SxOHy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于:步骤A中,将ZIF-L/CC浸泡于路易斯酸Ni离子水溶液中原位自沉积反应4h,洗涤并干燥后得到层状电极NiCo-LDH/CC。

3.根据权利要求1所述的CeO2诱导复合富空位Sv-NiCo-SxOHy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于:步骤A中,所述ZIF-L/CC,是将钴盐-去离子水溶液与2-甲基咪唑-去离子水溶液等体积混合搅拌均匀,碳布...

【技术特征摘要】

1.一种ceo2诱导复合富空位sv-nico-sxohy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的ceo2诱导复合富空位sv-nico-sxohy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,将zif-l/cc浸泡于路易斯酸ni离子水溶液中原位自沉积反应4h,洗涤并干燥后得到层状电极nico-ldh/cc。

3.根据权利要求1所述的ceo2诱导复合富空位sv-nico-sxohy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,所述zif-l/cc,是将钴盐-去离子水溶液与2-甲基咪唑-去离子水溶液等体积混合搅拌均匀,碳布cc(1×1cm2)置于混合溶液中静置10 h后洗涤,60℃干燥后即得,其中,所述钴盐-去离子水溶液是钴盐与去离子水以1~3mmol:15~45 ml,优选1.5mmol:30ml混合而成,所述钴盐为co(no3)2或cocl2,优选co(no3)2;所述2-甲基咪唑-去离子水溶液是2-甲基咪唑与去离子水以10~15mmol:15~45ml,优选12mmol:30ml混合而成。

4.根据权利要求1所述的ceo2诱导复合富空位sv-nico-sxohy层状柔性电极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,所述路易斯酸ni离子水溶液是按照10~30mg:5~15ml优选20mg:10ml的比例将镍盐溶于去离子水中配制而成,其中,所述镍盐为ni(no3)2或nicl2,优选ni(no3)2。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙林魏航史春晓刘晓颖罗润梅刘贵全杨庆军刘瑜
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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