CN104282446A - 一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 - Google Patents
一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104282446A CN104282446A CN201410626013.XA CN201410626013A CN104282446A CN 104282446 A CN104282446 A CN 104282446A CN 201410626013 A CN201410626013 A CN 201410626013A CN 104282446 A CN104282446 A CN 104282446A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel
- preparation
- molybdate
- cobalt acid
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 191
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 89
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 68
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 68
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 68
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 56
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 26
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 23
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L nickel chloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Ni+2] LAIZPRYFQUWUBN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- GFHNAMRJFCEERV-UHFFFAOYSA-L cobalt chloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Co+2] GFHNAMRJFCEERV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000012378 ammonium molybdate tetrahydrate Substances 0.000 claims description 5
- FIXLYHHVMHXSCP-UHFFFAOYSA-H azane;dihydroxy(dioxo)molybdenum;trioxomolybdenum;tetrahydrate Chemical compound N.N.N.N.N.N.O.O.O.O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O.O[Mo](O)(=O)=O FIXLYHHVMHXSCP-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 5
- XIKYYQJBTPYKSG-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni].[Ni] XIKYYQJBTPYKSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLPVCCRZRNXTLT-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)molybdenum;nickel(2+) Chemical compound [Ni+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O NLPVCCRZRNXTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 abstract 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 10
- SPIFDSWFDKNERT-UHFFFAOYSA-N nickel;hydrate Chemical compound O.[Ni] SPIFDSWFDKNERT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 6
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 6
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 5
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 5
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 5
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 5
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用，是在密闭的高温高压反应釜中，跟现有技术相比，本发明制备方法产物纯度高、分散性好、晶形好且可控制，生产成本低，重现性好。所制备出的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料生长在泡沫镍上，可直接作为超级电容器的电极材料，实现了长的循环稳定性、大的具体电容、高的能量密度和功率密度，在能量存储方面具有潜在的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法及其应用。
背景技术
随着科学技术突飞猛进的发展以及电子产品的更新换代，超级电容器电极材料的研究已经引起了研究者们的极大兴趣。目前，传统的超级电容器电极材料主要有以下几类：碳材料类电极材料、导电聚合物类电极材料、金属氧化物类电极材料。然而，在实际应用中，人们发现，这些传统的电极材料或多或少都存在各自的缺陷，如：活性面积小，导电性差、电容量低，循环时间短，能量密度和功率密度小，由于这些缺陷的存在，很难满足现实中更高的应用需求。
发明内容
针对传统电极材料的不足，本发明提供了一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
本发明还提供了一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法及其在超级电容器上应用。
本发明提供的一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料，以钴酸镍纳米线为骨架，在其外部包覆钼酸镍纳米薄膜材料，该结构垂直生长、排列整齐，具有规则的三维异质结构。
本发明提供的一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将表面有杂质的泡沫镍超声清洗干净；
b、将六水合氯化镍、六水合氯化钴、尿素加入二次蒸馏水中混合均匀，得到混合液，加入反应釜中，将清洗后表面洁净的泡沫镍浸入混合液中，反应釜密闭，在100-150℃下反应5-10h，冷却至室温，乙醇清洗，室温干燥，然后在400℃空气氛下煅烧3h，即制得生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍；
c、将六水合氯化镍、四水合钼酸铵、尿素按加入二次蒸馏水中搅拌，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液中，放入反应釜中，将反应釜密闭，在120-200℃下反应2-12h，冷却至室温，乙醇清洗，室温干燥，然后在400℃空气氛下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
步骤a中清洗方法为：将表面有杂质的泡沫镍依次放入稀盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗，超声清洗时间分别为10-20min。
步骤b中六水合氯化镍在混合溶液中物质的量≥0.001mol，六水合氯化钴在混合溶液中物质的量≥0.002mol，尿素在混合溶液中物质的量≥0.015mol，二次蒸馏水的体积≥30mL。
步骤c中六水合氯化镍在混合液中物质的量为0.001-0.1mol，四水合钼酸铵在混合液中物质的量为0.0001-0.002mol,其中镍与钼的物质的量比0.8-1.2:1，尿素在混合液中物质的量为≥0.004mol。
本发明还提供了一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
所制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料生长在泡沫镍上，可直接作为超级电容器的电极材料，不仅实现了长的稳定性，大的具体电容，高的能量密度和功率密度，而且和多孔的镍钴双金属氢氧化物组装成柔性的非对称超级电容器，进一步增大了电压范围，提高了能量密度和功率密度，很容易的将商业用途的LED灯点亮。
跟现有技术相比，本发明提供的一种制备钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的方法，是在密闭的高温高压反应釜中，采用二次蒸馏水作为反应溶剂，加入六水合氯化钴、六水合氯化镍、尿素混合均匀，通过加热反应体系，产生一个高压环境而制备钴酸镍纳米线材料，随后，采用二次蒸馏水作为反应溶剂，加入六水合氯化镍、四水合钼酸铵、尿素混合均匀，将含有的钴酸镍纳米线材料的泡沫镍浸入混合溶液，通过加热反应体系产生高压环境而制备钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的一种有效方法。本发明制备方法产物纯度高、分散性好、晶形好且可控制，生产成本低，重现性好。所制备出的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料生长在泡沫镍上，可直接作为超级电容器的电极材料，实现了长的循环稳定性、大的具体电容、高的能量密度和功率密度，在能量存储方面具有潜在的应用价值。
附图说明
图1为实施例1制备的钴酸镍纳米线材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图2为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图3为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的X射线衍射照片(XRD)；
图4为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的透射电镜照片(TEM)；
图5为实施例2制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图6为实施例3制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图7为实施例4制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图8为实施例5制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的扫描电子显微镜照片(SEM)；
图9为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的循环伏安曲线(CV)；
图10为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料与钴酸镍纳米材料的充放电曲线对比图；
图11为实施例1制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料与钴酸镍纳米线材料的面积电容-电流密度曲线对比图。
具体实施方式
实施例1
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将表面有杂质的镍片依次放入稀盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行分别超声清洗20min；
b、将30mL二次蒸馏水、1mmol六水合氯化镍、2mmol六水合氯化钴和15mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2379g六水合氯化镍，0.22g四水合和0.25g尿素溶解与于35mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在120℃下反应4h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
所制的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的形貌如图2所示，该异质结构复合材料垂直生长在泡沫镍的表面，且排列均匀，呈三维异质结构。
取10mL 1M NaOH溶液作为电解质溶液放入电解槽中，将实施例1中制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料作为工作电极，在扫速为5mV s-1时测循环伏安曲线(图9中曲线1)，而后在扫速为10mV s-1时测循环伏安曲线(图9中曲线2)，依次类推得到扫速为20mV s-1(图9中曲线3)、50mV s-1(图9中曲线4)、100mV s-1(图9中曲线5)，从得到的CV图可以看出，随着扫速的增加电压呈线性关系。
取10mL 1M NaOH溶液作为电解质溶液放入电解槽中，将实施例1中制备的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料和钴酸镍纳米线作为工作电极，在2A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线1、2)，从充放电曲线可以得出钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料作为电极相比其它材料容量很大，通过计算在电流密度为10mA cm-2时，最大的面积电容为7.56F cm-2。
实施例2
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
a、将表面有杂质的镍片依次放入稀盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗20min；
b、将30mL二次蒸馏水、1.2mmol六水氯化镍、2.2mmol六水氯化钴和15.2mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2382g六水氯化镍，0.24g四水钼酸铵和0.27g尿素溶解与于35mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在120℃下反应2h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
实施例3
a、将表面有杂质的镍片依次放入盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗20min；
b、将30mL二次蒸馏水、1.4mmol六水氯化镍、2.4mmol六水氯化钴和15.6mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2386g六水氯化镍，0.26g四水钼酸铵和0.29g尿素溶解与于35mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在120℃下反应8h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
实施例4
a、将表面有杂质的镍片依次放入盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗20min；
b、将40mL二次蒸馏水、1.1mmol六水氯化镍、2.1mmol六水氯化钴和15.1mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2384g六水氯化镍，0.23g四水钼酸铵和0.26g尿素溶解与于35mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在120℃下反应12h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
实施例5
a、将表面有杂质的镍片依次放入盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗20min；
b、将40mL二次蒸馏水、1.3mmol六水氯化镍、2.3mmol六水氯化钴和15.3mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2388g六水氯化镍，0.25g四水钼酸铵和0.26g尿素溶解与于40mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在140℃下反应4h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
实施例6
a、将表面有杂质的镍片依次放入盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗20min；
b、将40mL二次蒸馏水、1.8mmol六水氯化镍、2.8mmol六水氯化钴和15.8mmol尿素混合均匀后加入60mL反应釜中，将处理过的泡沫镍浸入混合液中，倒入反应釜中，拧紧釜盖，在120℃下反应6h，取出反应釜自然冷却至室温，依次用乙醇、二次蒸馏水冲洗干净，室温干燥，在400℃空气氛下煅烧3h，即制得钴酸镍纳米线材料。
c、将0.2388g六水氯化镍，0.28g四水钼酸铵和0.29g尿素溶解与于40mL二次蒸馏水中，磁力搅拌20min，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液，倒入反应釜中，将反应釜密闭，在200℃下反应4h，冷却至室温，乙醇清洗，然后在400℃下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，作为超级电容器的电极材料。
Claims (10)
1.一种钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料，其特征在于，以钴酸镍纳米线为骨架，在其外部包覆钼酸镍纳米薄膜材料，该结构垂直生长、排列整齐，具有规则的三维异质结构。
2.一种权利要求1所述的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a、将表面有杂质的泡沫镍超声清洗干净；
b、将六水合氯化镍、六水合氯化钴、尿素按一定比例加入二次蒸馏水中混合均匀，得到混合液，加入反应釜中，将清洗后表面洁净的泡沫镍浸入混合液中，反应釜密闭，在100-150℃下反应5-10h(是否合理？)，冷却至室温，乙醇清洗，室温干燥，然后在400℃空气氛下煅烧3h，即制得生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍；
c、将六水合氯化镍、四水合钼酸铵、尿素按加入二次蒸馏水中搅拌，形成均匀的混合溶液，将上述制备的生长着钴酸镍纳米线阵列的泡沫镍浸入混合溶液中，放入反应釜中，将反应釜密闭，在120-200℃下反应2-12h，冷却至室温，乙醇清洗，室温干燥，然后在400℃空气氛下煅烧2h，即制得钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a中清洗方法为：将表面有杂质的泡沫镍依次放入稀盐酸、乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗，超声清洗时间分别为10-20min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b中六水合氯化镍在混合溶液中物质的量≥0.001mol。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b中六水合氯化钴在混合溶液中物质的量≥0.002mol。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤b中尿素在混合溶液中物质的量≥0.015mol，二次蒸馏水的体积≥30mL。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤c中六水合氯化镍在混合液中物质的量为0.001-0.1mol。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，四水合钼酸铵在混合液中物质的量为0.0001-0.002mol,而且镍与钼的物质的量比0.8-1.2:1。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤c中尿素在混合液中的物质的量≥0.004mol。
10.一种权利要求1所述的钴酸镍钼酸镍核壳结构纳米材料的应用，其特征在于，作为超级电容器的电极材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410626013.XA CN104282446B (zh) | 2014-11-08 | 2014-11-08 | 一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410626013.XA CN104282446B (zh) | 2014-11-08 | 2014-11-08 | 一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104282446A true CN104282446A (zh) | 2015-01-14 |
| CN104282446B CN104282446B (zh) | 2017-08-18 |
Family
ID=52257247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410626013.XA Expired - Fee Related CN104282446B (zh) | 2014-11-08 | 2014-11-08 | 一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104282446B (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104752071A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 安徽师范大学 | 一种四氧化三钴、钼酸钴核壳异质结构纳米线阵列、制备方法及其应用 |
| CN104821238A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-08-05 | 广东工业大学 | 一种用于超级电容器电极材料钼酸盐的制备方法及其应用 |
| CN104841450A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 上海大学 | 三维分级核壳结构复合氧化物整体式脱硝催化剂的制备方法 |
| CN104867696A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-26 | 浙江大学 | 用于超级电容器电极的CuO@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN104867680A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-26 | 浙江大学 | 用作超级电容器电极的NiCo2O4@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN105244183A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-13 | 中南民族大学 | 一种碳纳米管纱线复合钴酸盐金属氧化物纳米线超级电容器的制备方法 |
| CN105990044A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-10-05 | 安徽大学 | 一种柔性固态超级电容器Cu(OH)2@Ni2(OH)2CO3多级纳米阵列电极的制备方法 |
| CN106927513A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-07 | 宁波工程学院 | 一种基于氧化锡‑钼酸镍制备纳米棒状电极材料的方法 |
| CN107068415A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-18 | 河南新太行电源股份有限公司 | 一种核壳结构钼酸镍@钴酸镍复合材料的制备和应用 |
| CN107591251A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 电子科技大学 | 一种无粘结剂型NiCo2O4@NiMoO4核壳纳米片阵列材料及其制备方法 |
| CN109092326A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-28 | 曲阜师范大学 | 一种核壳状钨酸镍微球负载钯催化剂及其制备方法和应用 |
| CN109273289A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-25 | 江苏大学 | 溶剂法制备镍基钴酸镁复合材料及其应用 |
| CN109786135A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-21 | 吉林大学 | 一种氧化铜@钼酸镍/泡沫铜复合电极材料及其制备方法 |
| CN110180569A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-30 | 武汉科技大学 | 片状碳化二钼/过渡金属异质结电催化复合材料及其制法 |
| CN110428977A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-08 | 上海应用技术大学 | 一种花状NiMoO4石墨烯三维复合材料的制备方法及其应用 |
| CN113101946A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-13 | 华南理工大学 | 一种NiMoO4基Z-型异质结光催化剂及制备与应用 |
| US11183343B1 (en) | 2020-08-15 | 2021-11-23 | United Arab Emirates University | Composite material for supercapacitor electrodes |
| CN114360918A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-04-15 | 沈阳工程学院 | 一种高性能超级电容器异质结构的电极材料的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102891016A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-23 | 常州大学 | 一种钴酸镍石墨烯复合材料及其用途和制备方法 |
| CN103779105A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-05-07 | 东华大学 | 一种钼酸镍与石墨烯纳米复合材料的制备方法 |
-
2014
- 2014-11-08 CN CN201410626013.XA patent/CN104282446B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102891016A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-23 | 常州大学 | 一种钴酸镍石墨烯复合材料及其用途和制备方法 |
| CN103779105A (zh) * | 2014-02-12 | 2014-05-07 | 东华大学 | 一种钼酸镍与石墨烯纳米复合材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DAOPING CAI ET AL: "Construction of unique NiCo2O4 Nanowire @CoMoO4 nanoplate core/shell arrays on Ni foam for high areal capacitance supercapacitors†", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 * |
| DAOPING CAI ET AL: "Three-Dimensional Co3O4@NiMoO4 Core/Shell Nanowire Arrays on Ni Foam for Electrochemical Energy Storage", 《APPLIED MATERIALS &INTERFACES》 * |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821238A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-08-05 | 广东工业大学 | 一种用于超级电容器电极材料钼酸盐的制备方法及其应用 |
| CN104752071A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-01 | 安徽师范大学 | 一种四氧化三钴、钼酸钴核壳异质结构纳米线阵列、制备方法及其应用 |
| CN104752071B (zh) * | 2015-04-01 | 2018-01-19 | 安徽师范大学 | 一种四氧化三钴、钼酸钴核壳异质结构纳米线阵列、制备方法及其应用 |
| CN104841450A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-19 | 上海大学 | 三维分级核壳结构复合氧化物整体式脱硝催化剂的制备方法 |
| CN104867680B (zh) * | 2015-04-27 | 2017-11-21 | 浙江大学 | 用作超级电容器电极的NiCo2O4@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN104867696A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-26 | 浙江大学 | 用于超级电容器电极的CuO@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN104867680A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-08-26 | 浙江大学 | 用作超级电容器电极的NiCo2O4@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN104867696B (zh) * | 2015-04-27 | 2017-11-07 | 浙江大学 | 用于超级电容器电极的CuO@NiCo2O4纳米材料及其制备方法 |
| CN105244183A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-01-13 | 中南民族大学 | 一种碳纳米管纱线复合钴酸盐金属氧化物纳米线超级电容器的制备方法 |
| CN105244183B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-01-23 | 中南民族大学 | 一种碳纳米管纱线复合钴酸盐金属氧化物纳米线超级电容器的制备方法 |
| CN105990044A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-10-05 | 安徽大学 | 一种柔性固态超级电容器Cu(OH)2@Ni2(OH)2CO3多级纳米阵列电极的制备方法 |
| CN106927513A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-07-07 | 宁波工程学院 | 一种基于氧化锡‑钼酸镍制备纳米棒状电极材料的方法 |
| CN107068415A (zh) * | 2017-04-21 | 2017-08-18 | 河南新太行电源股份有限公司 | 一种核壳结构钼酸镍@钴酸镍复合材料的制备和应用 |
| CN107591251A (zh) * | 2017-07-14 | 2018-01-16 | 电子科技大学 | 一种无粘结剂型NiCo2O4@NiMoO4核壳纳米片阵列材料及其制备方法 |
| CN109092326B (zh) * | 2018-07-02 | 2021-02-23 | 曲阜师范大学 | 一种核壳状钨酸镍微球负载钯催化剂及其制备方法和应用 |
| CN109092326A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-28 | 曲阜师范大学 | 一种核壳状钨酸镍微球负载钯催化剂及其制备方法和应用 |
| CN109273289A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-25 | 江苏大学 | 溶剂法制备镍基钴酸镁复合材料及其应用 |
| CN109786135A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-21 | 吉林大学 | 一种氧化铜@钼酸镍/泡沫铜复合电极材料及其制备方法 |
| CN110180569A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-30 | 武汉科技大学 | 片状碳化二钼/过渡金属异质结电催化复合材料及其制法 |
| CN110428977A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-08 | 上海应用技术大学 | 一种花状NiMoO4石墨烯三维复合材料的制备方法及其应用 |
| US11183343B1 (en) | 2020-08-15 | 2021-11-23 | United Arab Emirates University | Composite material for supercapacitor electrodes |
| CN113101946A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-13 | 华南理工大学 | 一种NiMoO4基Z-型异质结光催化剂及制备与应用 |
| CN113101946B (zh) * | 2021-03-10 | 2022-03-25 | 华南理工大学 | 一种NiMoO4基Z-型异质结光催化剂及制备与应用 |
| CN114360918A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-04-15 | 沈阳工程学院 | 一种高性能超级电容器异质结构的电极材料的制备方法 |
| CN114360918B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-12-22 | 沈阳工程学院 | 一种高性能超级电容器异质结构的电极材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104282446B (zh) | 2017-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104282446A (zh) | 一种钴酸镍@钼酸镍核壳结构纳米材料、制备方法及其应用 | |
| CN109252180B (zh) | 一种三元mof纳米片阵列材料、制备方法及其应用 | |
| Huang et al. | Electrolyzer with hierarchical transition metal sulfide and phosphide towards overall water splitting | |
| CN108385124B (zh) | 一种用于析氢反应的过渡族金属/碳管/石墨烯电催化剂的制备方法 | |
| Li et al. | Synthesis of 3D flower-like cobalt nickel phosphate grown on Ni foam as an excellent electrocatalyst for the oxygen evolution reaction | |
| CN108380224B (zh) | 一种镍钴硫化物@双金属氢氧化镍铁核壳异质结构纳米管阵列材料及其制备方法和应用 | |
| CN104795245A (zh) | 一种线状镍钴氧化物@镍钴硫化物异质结构复合材料，其制备方法以及用途 | |
| CN107213908B (zh) | 一种三硫化四钴纳米空心管@泡沫镍复合阵列材料、制备方法及其应用 | |
| CN104752071A (zh) | 一种四氧化三钴、钼酸钴核壳异质结构纳米线阵列、制备方法及其应用 | |
| CN104465117B (zh) | 一种钴酸锌@二氧化锰核壳异质结构纳米管阵列材料、制备方法及其应用 | |
| Xia et al. | Hierarchical 0D− 2D Co/Mo selenides as superior bifunctional electrocatalysts for overall water splitting | |
| CN109192949A (zh) | 由ZIF-67多面体衍生化得到绒壳空心多面体Co9S8@MoS2的方法 | |
| CN108396329A (zh) | 一种铁掺杂的两相硫化镍纳米阵列材料、其制备方法及用途 | |
| CN106373785A (zh) | 一种基于在碳布上生长的钴酸镍@二氧化锰核壳异质结构纳米线阵列、制备方法及其应用 | |
| CN109019783A (zh) | 氢氧化钴/zif-67碳基催化电极及其制备方法和应用 | |
| CN109967100A (zh) | 一种金属掺杂的CoP3、其制备方法及应用 | |
| CN109603840B (zh) | 分级多孔羟基氧化镍纳米管阵列及其制备方法和应用 | |
| CN108479808A (zh) | 一种3D自组装花球状钒修饰的Ni3S2的合成方法 | |
| CN109772367A (zh) | 一种原位合成过渡金属氧化物-镍基硫化物复合材料的制备方法 | |
| CN113832478B (zh) | 一种三维异质结构的大电流析氧反应电催化剂的制备方法 | |
| CN104361998A (zh) | 一种多孔镍钴双金属氢氧化物纳米片、其制备方法及应用 | |
| CN109650493A (zh) | 一种具有层级结构的vs2纳米片阵列电极材料的合成方法 | |
| Du et al. | Reduced-graphene-oxide-loaded MoS2‡ Ni3S2 nanorod arrays on Ni foam as an efficient and stable electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction | |
| CN109786135A (zh) | 一种氧化铜@钼酸镍/泡沫铜复合电极材料及其制备方法 | |
| Wang et al. | Self-standing and efficient bifunctional electrocatalyst for overall water splitting under alkaline media enabled by Mo1-xCoxS2 nanosheets anchored on carbon fiber paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170818 Termination date: 20181108 |