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专利号: 2020113083703
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于超级电容器的双壳空心柱状氢氧化镍电极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)模板构建:将硝酸锌和六亚甲基四胺溶于去离子水中,加入氨水搅拌,形成前驱体溶液,将带有ZnO晶种的碳布浸入前驱体溶液中,进行水热处理,在碳布上生长柱状氧化锌模板,形成CC@ZnO;

2)活性物质沉积:以CC@ZnO为工作电极,硝酸镍水溶液为电解液,进行电沉积,在氧化锌表面电沉积一层氢氧化镍,形成CC@ZnO@Ni(OH)2;

3)模板沉积:以CC@ZnO@Ni(OH)2为工作电极,硝酸锌水溶液为电解液,进行电沉积,在氢氧化镍表面电沉积一层氧化锌模板,形成CC@ZnO@Ni(OH)2@ZnO;

4)活性物质二次沉积:以CC@ZnO@Ni(OH)2@ZnO为工作电极,硝酸镍水溶液为电解液,进行电沉积,在氧化锌表面再次电沉积一层氢氧化镍,形成CC@ZnO@Ni(OH)2@ZnO@Ni(OH)2;

5)模板刻蚀:将步骤4)制备的CC@ZnO@Ni(OH)2@ZnO@Ni(OH)2在6M的碱溶液中浸泡24h,将氧化锌模板刻蚀掉,取出后用乙醇和去离子水清洗,在真空干燥箱中60℃干燥12h,形成双壳空心柱状氢氧化镍电极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述带有ZnO晶种的碳布的制备方法为:将清洗干净的碳布浸泡在硝酸锌的醇溶液中,10min后取出,放置在320℃的热台上加热10min,重复浸泡和加热1-4次。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述醇为甲醇或乙醇。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述水热处理的条件为:在

95℃下水热处理5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述电沉积的条件为:在-

1V电压下沉积50-200秒。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述电沉积的条件为:在-

1V电压下沉积50秒。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4)中,所述电沉积的条件为:在-

1V电压下沉积50-200秒。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中,所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

9.按照权利要求1-8任意一项所述的方法制备的双壳空心柱状氢氧化镍电极材料在超级电容器中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,双壳空心柱状氢氧化镍电极材料作为正极材料在超级电容器中的应用。