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(Co, Cu, M1)9S8纳米颗粒诱导复合富空位Ov-CoCuM1-LDH电极材料的制备方法及其应用于混合超级电容器技术

技术编号:46061489 阅读:21 留言:0更新日期:2025-08-11 15:46
本发明专利技术属于复合电极材料技术领域,涉及一种(Co,Cu,M1)9S8纳米颗粒诱导复合富空位Ov‑CoCuM1‑LDH电极材料的制备方法,首先用原位氧化自组装法制备Cu(OH)2纳米线/CF前驱体,再一步改良的ZIFs及路易斯酸交换/蚀刻法得到纳米片交联的空心纳米柱CoCuM1‑LDH(M1=Ni,Fe)/CF中间体,然后通过可控溶剂热法制备高性能(Co,Cu,M1)9S8(M1=Ni,Fe)纳米颗粒诱导复合富空位Ov‑CoCuM1‑LDH/CF正负电极。泡沫铜CF与Cu(OH)2衍生的纳米片交联空心纳米柱分级结构提供了稳定基底,增加了材料的导电性和比表面积,同时(Co,Cu,M1)9S8(M1=Ni,Fe)纳米颗粒和Ov等复合及插层到了CoCuM1‑LDH中,调节了电子结构,还起到中间缓冲作用,防止LDH体积膨胀,使其结构更加稳定;本发明专利技术所制得的电极材料应用于混合超级电容器时,避免粘合剂的使用,降低阻抗,提升了电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合电极,涉及高容量电极,尤其涉及一种(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法及其应用于混合超级电容器。


技术介绍

1、因电极容量尤其是负极容量的制约,超级电容器的能量密度(10-50 wh kg-1)发展受到较大限制。例如现阶段商用活性炭等为负极的超级电容器,能量密度极其有限。开发高容量高活性电极尤其是高容量负极是目前亟待解决的重要课题。近年来,以ni基ldh开发的ni基正极,以fe基ldh为基础发展的fe基负极材料受到了研究工作者的认可,但较高的内阻,体积膨胀的隐患等为其进一步发展造成了较大的障碍。

2、本专利技术提出混合超级电容器(hscs)双协同机制:通过多价态、多级结构、高熵、异质结构等开发高性能ni/fe基正/负极(0-3价)构建策略,形成电池型-电容型储能协同耦合的负/正极,以突破传统电极单一储能局限,理论容量达常规电容器的2-5倍。开发高活性(co, cu, m1)9s8(m1=ni, fe)纳米颗粒诱导复合富空位层状双氢氧化物ov-cocum1-ldh制备高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种(Co, Cu, M1)9S8纳米颗粒诱导复合富空位Ov-CoCuM1-LDH电极材料的制备方法,其中M1=Ni, Fe,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的(Co, Cu, M1)9S8纳米颗粒诱导复合富空位Ov-CoCuM1-LDH电极材料的制备方法,其特征在于:步骤A中,所述将泡沫铜CF浸泡于添加氧化剂和碱源的去离子水溶液中原位氧化自组装反应20min,洗涤并干燥后即得。

3.根据权利要求1所述的(Co, Cu, M1)9S8纳米颗粒诱导复合富空位Ov-CoCuM1-LDH电极材料的制备方法,其特征在于:步骤A中,泡沫铜CF、氧化剂、...

【技术特征摘要】

1.一种(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法,其中m1=ni, fe,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,所述将泡沫铜cf浸泡于添加氧化剂和碱源的去离子水溶液中原位氧化自组装反应20min,洗涤并干燥后即得。

3.根据权利要求1所述的(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中,泡沫铜cf、氧化剂、碱源、去离子水的物料比为1~3cm2:0.3~0.6g:1~3g:10~30ml,优选2cm2:0.45g:2g:20ml,其中,所述氧化剂为过硫酸氨或过硫酸钠,优选过硫酸铵;所述碱源为氢氧化钠或氢氧化钾,优选氢氧化钠。

4.根据权利要求1所述的(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,所述将纳米柱阵列电极cu(oh)2/cf浸入含钴源、镍源、2-mi溶液的甲醇溶液中,移入反应釜120℃反应6 h,自然冷却至室温后取出,用去离子水、无水乙醇洗涤数次,60℃干燥,即得。

5.根据权利要求1所述的(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-ldh电极材料的制备方法,其特征在于:步骤b中,钴源、镍源、2-mi、甲醇的物料比为100~300mg:100~300mg:300~500mg:10~30ml,优选150mg:150mg:300mg:20ml;其中,所述钴源为co(no3)2或cocl2,优选co(no3)2,所述镍源为ni(no3)2或nicl2,优选ni(no3)2。

6.根据权利要求1所述的(co, cu, m1)9s8纳米颗粒诱导复合富空位ov-cocum1-...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙林杨庆军施伟东刘瑜史春晓刘伟京徐东波
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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