本发明专利技术涉及一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，包括：（1）将镍片放入盐酸溶液中超声清洗，除去表面的氧化镍，然后洗涤、干燥；（2）向Co(NO3)2溶液中滴加DMSO溶液，搅拌均匀；（3）将泡沫镍置于上述溶液中进行电化学沉积后，清洗、干燥、煅烧获得Co3O4纳米片；（4）运用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳片上，即得Au-Co3O4复合纳米片阵列。本发明专利技术操作过程简便、可重复性高的优点；制备的材料具有导电性能好、比电容高的优点；为超级电容器的发展提供了一种新材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超级电容材料的制备领域,特别涉及一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备。
技术介绍
近年来，随着实际应用对储能装置各项要求指标的不断提高，当前电池的标准设计能力已渐渐无法满足实际所需。在汽车、电子、通讯、航空航天、军事、医疗、邮政、食品和加工等领域已被广泛应用的碱锰、银锌、锂电等一次电池和铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、聚合物锂电池等二次电池的共同特点是能量密度相对较大，能满足许多场合的应用需要。然而，上述这些体系存在一定缺陷如充电时间长、功率密度相对较低等。在一些高能脉冲应用场 合中，传统的蓄电池已经不能满足体系所需要的最大峰值功率。另一方面，以快速充放、可载电压范围宽、以及高功率等特性著称的传统电容器(如铝电解电容、钽电解电容等)，目前虽仍广泛应用于电子线路、计算机、电力系统等低端、中端、高端市场。但是，由于其储能密度过低，在人们对能源要求日益苛刻的今天，其应用的深度和广度正不断缩小。因此，随着生活水平的不断提高，环保意识日渐加强，新的应用领域的不断开辟，人们期待着具有高能量、高功率、长寿命的新型绿色储能器件的出现。超级电容器是近年来发展起来的一种新型绿色的储能装置，具有功率密度高、寿命长、使用温度宽及充电迅速等优异特性，对其的研究及应用也日益活跃。近来的研究发现，一些过渡金属氧化物如二氧化锰、氧化镍、二氧化锡和氧化钴等也具有与氧化钌等贵金属氧化物类似的电化学性能，都有希望成为替代钌作为电极材料。其中，氧化钴是一种极具有发展潜力的超级电容器电极材料，其理论比电容可达3560F/g (Yuan et al, EnergyEnviron. Sci.，2012，5，7883.)，这种材料以其丰富的资源，低廉的价格和对环境无污染而受到广泛的关注。但是由于其导电性不高，以致难以充足发挥其优异性能，而Au具有很高的电子迁移率，本研究制备的Au-Co3O4复合纳米片电极材料，一定程度上克服了导电性引起的性能缺陷，既具有高的导电性，从而获得较高的比电容特性，是一种优良的超级电容器电极材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，该制备方法设备要求低、操作简便、性能优异，制备的材料具有导电性能好、比电容高的优点，具有潜在的应用前景和实用价值。本专利技术的一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，包括(I)将镍片放入盐酸溶液中超声清洗，除去表面的氧化镍，然后洗涤、干燥；(2)向Co (NO3) 2溶液中滴加DMSO溶液，搅拌均匀，获得制备Co (OH) 2纳米片的前驱体溶液；(3)将泡沫镍置于上述溶液中进行电化学沉积后，清洗、干燥、煅烧获得Co3O4纳米片;(4)运用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳片上，即得Au-Co3O4复合纳米片阵列。所述步骤(I)中盐酸浓度为3 6mol/L。所述步骤(I)中的超声时间为l(T30min。 所述步骤(2)中Co(NO3)2溶液的浓度为O. ΟΓΟ. 05mol/L。所述步骤(2)中DMSO溶液的体积比浓度为I 5%。所述步骤(3)中电化学沉积电压为-IV，沉积时间为l(T20min。所述步骤(3)中清洗为去离子水和无水乙醇清洗。所述步骤(3)中的干燥温度为6(T80°C，干燥时间为广3小时。所述步骤(3)中的煅烧温度为25(T350°C，煅烧时间为2 5小时。所述步骤(4)中的派射时间为O. 5 3min。有益.效果(I)本专利技术操作过程简便、可重复高；(2)本专利技术制备的材料具有导电性能好、比电容高的优点；(3)本专利技术为超级电容的发展提供了一种新的材料。附图说明图I.是实施例I中制备的Au-Co3O4复合纳米片阵列的SEM图片；图2.是实施例I中制备的Au-Co3O4复合纳米片阵列的EDX图片；图3.是实施例I中制备的Au-Co3O4复合纳米片阵列的循环伏安图。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例I将镍片放在浓度为3mol/L的盐酸溶液中超声清洗lOmin，除掉镍片表面的氧化镍，洗涤、干燥。然后配制浓度为O. Olmol/L的Co(NO3)2和1%的DMSO溶液，以获得制备Co (OH)2纳米片的前驱体溶液,使用电化学工作站,将泡沫镍置于前驱体溶液中-IV下进行电化学沉积，沉积时间为IOmin ;然后将产物用去离子水和无水乙醇清洗后60°C真空干燥2小时，置于250°C下煅烧3小时，获得Co3O4纳米片，然后利用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳米片上，溅射时间为O. 5min，获得最终产物Au-Co3O4复合纳米片阵列。实施例2将镍片放在浓度为3mol/L的盐酸溶液中超声清洗20min，除掉镍片表面的氧化镍，洗涤、干燥。然后配制浓度为O. Olmol/L的Co(NO3)2和5%的DMSO溶液，以获得制备Co (OH)2纳米片的前驱体溶液,使用电化学工作站,将泡沫镍置于前驱体溶液中-IV下进行电化学沉积，沉积时间为20min ;然后将产物用去离子水和无水乙醇清洗后80°C真空干燥I小时，置于250°C下煅烧5小时，获得Co3O4纳米片，然后利用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳米片上，溅射时间为O. 5min，获得最终产物Au-Co3O4复合纳米片阵列。实施例3将镍片放在浓度为4mol/L的盐酸溶液中超声清洗lOmin，除掉镍片表面的氧化镍，洗涤、干燥。然后配制浓度为O. 05mol/L的Co(NO3)2和1%的DMSO溶液，以获得制备Co (OH)2纳米片的前驱体溶液,使用电化学工作站,将泡沫镍置于前驱体溶液中-IV下进行电化学沉积，沉积时间为20min ;然后将产物用去离子水和无水乙醇清洗后60°C真空干燥3小时，置于350°C下煅烧2小时，获得Co3O4纳米片，然后利用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳米片上，溅射时间为O. 5min，获得最终产物Au-Co3O4复合纳米片阵列。实施例4将镍片放在浓度为6mol/L的盐酸溶液中超声清洗lOmin，除掉镍片表面的氧化镍，洗涤、干燥。然后配制浓度为O. 05mol/L的Co (NO3)2和1%的DMSO溶液，以获得制备 Co (OH)2纳米片的前驱体溶液,使用电化学工作站,将泡沫镍置于前驱体溶液中-IV下进行电化学沉积，沉积时间为IOmin ;然后将产物用去离子水和无水乙醇清洗后60°C真空干燥2小时，置于250°C下煅烧4小时，获得Co3O4纳米片，然后利用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳米片上，溅射时间为3min，获得最终产物Au-Co3O4复合纳米片阵列。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Au？Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，包括：（1）将镍片放入盐酸溶液中超声清洗，除去表面的氧化镍，然后洗涤、干燥；（2）向Co(NO3)2溶液中滴加DMSO溶液，搅拌均匀；（3）将泡沫镍置于上述溶液中进行电化学沉积后，清洗、干燥、煅烧获得Co3O4纳米片；（4）运用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳片上，即得Au？Co3O4复合纳米片阵列。
【技术特征摘要】
1.一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，包括 (1)将镍片放入盐酸溶液中超声清洗，除去表面的氧化镍，然后洗涤、干燥； (2)向Co(NO3)2溶液中滴加DMSO溶液，搅拌均匀； (3)将泡沫镍置于上述溶液中进行电化学沉积后，清洗、干燥、煅烧获得Co3O4纳米片； (4)运用等离子体溅射法使金薄膜沉积在Co3O4纳片上，即得Au-Co3O4复合纳米片阵列。2.根据权利要求I所述的一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，其特征在于所述步骤(I)中盐酸浓度为3飞mol/L。3.根据权利要求I所述的一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，其特征在于所述步骤(I)中的超声时间为l(T30min。4.根据权利要求I所述的一种Au-Co3O4复合纳米片阵列超级电容器材料的制备，其特征在于所述步骤(2)中Co(NO3)2溶液的浓度为O. ΟΓΟ. 05mol/L。5.根据权利要求I所述的一种Au-C...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊青，李文尧，李高，孙建庆，孙彦刚，王滕，徐娅，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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