CN104465120A - 一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法 - Google Patents

一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104465120A
CN104465120A CN201410667695.9A CN201410667695A CN104465120A CN 104465120 A CN104465120 A CN 104465120A CN 201410667695 A CN201410667695 A CN 201410667695A CN 104465120 A CN104465120 A CN 104465120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
sandwich
cnts
preparation
composite material
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.)
Pending
Application number
CN201410667695.9A
Other languages
English (en)
Inventor
温鸣
毋青男
邢柯
陈世培
房昊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201410667695.9A priority Critical patent/CN104465120A/zh
Publication of CN104465120A publication Critical patent/CN104465120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-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 OR LIGHT-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
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H01G11/36—Nanostructures, e.g. nanofibres, nanotubes or fullerenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-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
    • 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

Abstract

本发明公开了一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，第一次搅拌并离心收集产物，反复洗涤后第一次真空干燥，得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。本发明的方法中金属氢氧化物中掺入碳材料，不仅可以防止金属氢氧化物的团聚，同时也大大提高了金属氢氧化物的导电性和比容量。

Description

一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及通过两相界面法制备三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的方法。
背景技术
随着经济的发展，伴随而来的温室效应、气候变化以及化石燃料(如煤、石油和天然气等)的消耗，迫使人类面临着环境问题和能源危机的双重挑战，使得开发新能源和可再生清洁能源成了当今世界刻不容缓的课题。超级电容器作为一种新型的储能器件，具有良好的电性能、能量密度高、循环寿命长、充放电速度快、廉价易得，表现出无可代替的优越性，倍受人们的重视和关注，在激光武器、智能分布式电网系统、新能源发电系统(后备电源、替换电源、主电源)等领域，特别是在混合动力汽车和燃料电池电动汽车上的应用，具有广泛的应用前景。
目前应用于超级电容器的电极材料主要有碳基材料、金属氧化物及其水合物和导电聚合物材料。碳材料电子传导率高，比表面积大，抗腐蚀性好，热稳定性好，成本低且容易加工；但容量和能量密度较低，限制了其进一步发展。然而金属氧化物和氢氧化物由于其良好的电化学性能，高的理论电容量引起了科学家的广泛关注，其研究主要是探求纳米金属氧化物材料的形貌、尺寸、表面等对电性能的影响。由于金属氧化物导电性不好，为了进一步改进材料的性能，将其与碳材料复合，此类型复合材料大大拓宽了金属氧化物和碳材料的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，具有清洁方便、操作简单、节能高效、易于控制等特点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提出了一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，第一次搅拌并离心收集产物，反复洗涤后第一次真空干燥，得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
所述聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比为(0.01～0.05):100。
所述层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是(25～50):1。
所述第一次搅拌的时间为5～8h。
所述第一次真空干燥的时间为10～15h，温度为50～80℃。
所述处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是(1～9):1。
所述处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:(20～100)。
所述第二次真空干燥时间为10～15h，温度为50～80℃。
所述层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，加热回流，自然冷却至室温；加入KBH4溶液，静置后反复洗涤，真空干燥得到层状Ni(OH)2材料。
所述NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.01～0.03mol/L。
所述油胺与辛胺的体积比是1:(1～1.5)。
所述加热的温度为120℃，回流时间为2h。
所述KBH4溶液的浓度为0.03～0.06mol/L。
所述静置的时间为30～60h。
所述反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤。
所述真空干燥的温度为50～80℃，时间为10～15h。
所述酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，超声分散，加热回流，然后自然冷却至室温，收集产物，反复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管。
所述多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:(5～9)。
所述H2SO4与HNO3的体积比是(2.5～3.5):1。
所述超声分散的时间为5～10分钟。
所述加热回流的温度为65～75℃，时间为4～8h。
所述真空干燥的温度为50～80℃，时间为10～15h。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明的方法对产物的形貌有很高的调控性；分别采用简单无机盐作为反应物，具有很强的通用性；原材料易得，无催化剂，价格低廉；依据该方法所制备的产物具有良好的电化学性能，可以作为高性能超级电容器的电极材料，有较为广阔的发展前景和应用空间；本发明工艺简单，制备条件温和，产物形貌稳定、纯度高，且产物处理方便简洁，适合于中等规模工业生产。
本发明的方法中金属氢氧化物中掺入碳材料，不仅可以防止金属氢氧化物的团聚，同时，也大大提高了金属氢氧化物的导电性和比容量，在储能材料、微电子技术、信息与通讯技术、军事科技等领域将有重要的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中在400nm的倍数下得到的产物SEM照片。
图2为实施例1中在50nm的倍数下得到的产物TEM照片。
图3为实施例1中产物的电子衍射图谱。
图4为实施例1中产物的EDS图谱。
图5为实施例1中产物的XPS图谱。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
1)层状Ni(OH)2结构的合成
第一步，准确称取0.03565g NiCl2·6H2O，溶于5mL油胺和5mL辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.015mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1；将配有磁力搅拌器、回流冷凝管、温度计的50mL圆底烧瓶置于油浴中，在油浴120℃下回流加热2h，自然冷却至室温。
第二步，准确称取0.1349g KBH4，溶于50mL去离子水中，混合均匀。用注射器吸取10mL KBH4溶液，缓慢滴加于上述溶液中，然后静置48h。KBH4溶液的浓度为0.05mol/L；溶液由最初的淡蓝色变为无色，并在油水两相界面处得到浅绿色沉淀，即为产物层状Ni(OH)2。
第三步，收集圆底烧瓶中的产物。对产物进行洗涤，即无水乙醇，去离子水交替进行洗涤，离心分离后重复洗涤多次，于60℃真空干燥箱中烘干10h，即得到干燥产物层状Ni(OH)2。
2)多壁碳纳米管的酸化处理
第一步，准确称取多壁碳纳米管50.0mg，将其溶于30mL H2SO4和10mL HNO3混合溶液中，超声分散。多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:7；H2SO4与HNO3的体积比是3:1；
第二步，将配有磁力搅拌器、回流冷凝管、温度计的100mL圆底烧瓶置于油浴中，加入超声后溶液，在油浴65℃下回流加热5h，自然冷却至室温。
第三步，收集圆底烧瓶中的产物。对产物进行洗涤，用去离子水多次重复洗涤，直至溶液显中性，于60℃真空干燥箱中烘干10h，即得到酸化后的多壁碳纳米管。
3)三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备
第一步，准确称取PVP10.0mg，溶于100mL去离子水中，搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.01:100；
第二步，准确称取合成的层状Ni(OH)2材料20.0mg，溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是30:1；磁力搅拌6h，离心收集产物，并用去离子水多次洗涤，于60℃真空干燥箱中烘干10h，即得到处理后的Ni(OH)2。
第三步，准确称取处理后的Ni(OH)26.0mg，酸化的多壁碳纳米管1.5mg，溶于10mL去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是4:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:100；搅拌过夜。离心收集产物，并用去离子水多次洗涤，于60℃真空干燥箱中烘干10h，即得到最终产物，三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
如图1～5所示，图1为实施例1中在400nm的倍数下得到的产物SEM照片，从图中可清楚的看出，多壁碳纳米管穿插在层状Ni(OH)2之中，图2为实施例1中在50nm的倍数下得到的产物TEM照片，佐证了SEM多壁碳纳米管成功穿插在层状Ni(OH)2中；图3为实施例1中产物的电子衍射图谱，证明产物是多晶结构；图4为实施例1中产物的EDS图谱，图谱中出现了C，Ni，O的元素峰，表明了这该三种元素的存在，图5为实施例1中产物的XPS图谱，A是总谱，B、C、D分别是Ni、C、O的分峰。
实施例2
层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.01mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1；加热回流，加热的温度为120℃，回流时间为2h；自然冷却至室温；加入浓度为0.03mol/L的KBH4溶液，静置后反复洗涤，静置的时间为30h；反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤，真空干燥，温度为50℃，时间为15h，得到层状Ni(OH)2材料。
酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:5；H2SO4与HNO3的体积比是2.5:1；超声分散，时间为5分钟；加热回流，温度为65℃，时间为8h，然后自然冷却至室温，收集产物，用去离子水多次重复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管；真空干燥的温度为50℃，时间为15h。
一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.01:100；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是25:1；第一次搅拌并离心收集产物，第一次搅拌的时间为5h；反复洗涤后第一次真空干燥，第一次真空干燥的时间为15h，温度为50℃；得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是9:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:20；搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，时间为10h，温度为80℃；得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
实施例3
层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.02mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1.5；加热回流，加热的温度为120℃，回流时间为2h；自然冷却至室温；加入浓度为0.04mol/L的KBH4溶液，静置后反复洗涤，静置的时间为60h；反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤，真空干燥，温度为80℃，时间为10h，得到层状Ni(OH)2材料。
酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:9；H2SO4与HNO3的体积比是3.5:1；超声分散，时间为10分钟；加热回流，温度为70℃，时间为6h，然后自然冷却至室温，收集产物，用去离子水多次重复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管；真空干燥的温度为60℃，时间为14h。
一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.02:100；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是50:1；第一次搅拌并离心收集产物，第一次搅拌的时间为6h；反复洗涤后第一次真空干燥，第一次真空干燥的时间为14h，温度为60℃；得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是8:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:100；搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，时间为12h，温度为70℃；得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
实施例4
层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.03mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1.2；加热回流，加热的温度为120℃，回流时间为2h；自然冷却至室温；加入浓度为0.05mol/L的KBH4溶液，静置后反复洗涤，静置的时间为40h；反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤，真空干燥，温度为60℃，时间为13h，得到层状Ni(OH)2材料。
酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:6；H2SO4与HNO3的体积比是3:1；超声分散，时间为7分钟；加热回流，温度为75℃，时间为4h，然后自然冷却至室温，收集产物，用去离子水多次重复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管；真空干燥的温度为70℃，时间为12h。
一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.03:100；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是30:1；第一次搅拌并离心收集产物，第一次搅拌的时间为7h；反复洗涤后第一次真空干燥，第一次真空干燥的时间为13h，温度为70℃；得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是5:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:40；搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，时间为13h，温度为65℃；得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
实施例5
层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.015mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1.3；加热回流，加热的温度为120℃，回流时间为2h；自然冷却至室温；加入浓度为0.06mol/L的KBH4溶液，静置后反复洗涤，静置的时间为50h；反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤，真空干燥，温度为70℃，时间为12h，得到层状Ni(OH)2材料。
酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:7；H2SO4与HNO3的体积比是2.8:1；超声分散，时间为6分钟；加热回流，温度为68℃，时间为7h，然后自然冷却至室温，收集产物，用去离子水多次重复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管；真空干燥的温度为80℃，时间为10h。
一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.04:100；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是35:1；第一次搅拌并离心收集产物，第一次搅拌的时间为8h；反复洗涤后第一次真空干燥，第一次真空干燥的时间为10h，温度为80℃；得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是3:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:60；搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，时间为14h，温度为60℃；得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
实施例6
层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度是0.025mol/L；油胺与辛胺的体积比是1:1.4；加热回流，加热的温度为120℃，回流时间为2h；自然冷却至室温；加入浓度为0.04mol/L的KBH4溶液，静置后反复洗涤，静置的时间为45h；反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤，真空干燥，温度为55℃，时间为14h，得到层状Ni(OH)2材料。
酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比是1:8；H2SO4与HNO3的体积比是3.2:1；超声分散，时间为8分钟；加热回流，温度为72℃，时间为5h，然后自然冷却至室温，收集产物，用去离子水多次重复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管；真空干燥的温度为55℃，时间为14h。
一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比0.05:100；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比是40:1；第一次搅拌并离心收集产物，第一次搅拌的时间为6h；反复洗涤后第一次真空干燥，第一次真空干燥的时间为12h，温度为60℃；得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比是1:1；处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比是1:80；搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，时间为15h，温度为50℃；得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，在不脱离本发明的范畴的情况下所做出的修改都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将聚乙烯吡咯烷酮溶于去离子水中搅拌混匀；加入层状Ni(OH)2材料溶于上述溶液中，第一次搅拌并离心收集产物，反复洗涤后第一次真空干燥，得到处理后的Ni(OH)2；将处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管溶于去离子水中，搅拌过夜后离心收集产物，反复洗涤后第二次真空干燥，得到三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料。
2.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮与去离子水的质量比为(0.01～0.05):100；
或所述层状Ni(OH)2材料与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(25～50):1；
或所述第一次搅拌的时间为5～8h；
或所述第一次真空干燥的时间为10～15h，温度为50～80℃。
3.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述处理后的Ni(OH)2与酸化的多壁碳纳米管的质量比为(1～9):1。
4.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述处理后的Ni(OH)2与去离子水的质量比为1:(20～100)。
5.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述第二次真空干燥时间为10～15h，温度为50～80℃。
6.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述层状Ni(OH)2材料的制备方法包括以下步骤：
将NiCl2·6H2O溶于油胺和辛胺混合溶液中，加热回流，自然冷却至室温；加入KBH4溶液，静置后反复洗涤，真空干燥得到层状Ni(OH)2材料。
7.根据权利要求6所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述NiCl2·6H2O分散于油胺和辛胺混合溶液中的浓度为0.01～0.03mol/L；
或所述加热的温度为120℃，回流时间为2h；
或所述KBH4溶液的浓度为0.03～0.06mol/L；
或所述静置的时间为30～60h；
或所述反复洗涤是指用无水乙醇和去离子水交替洗涤；
或所述真空干燥的温度为50～80℃，时间为10～15h。
8.根据权利要求1所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述酸化的多壁碳纳米管的制备方法包括以下步骤：
将多壁碳纳米管溶于H2SO4和HNO3混合溶液中，超声分散，加热回流，然后自然冷却至室温，收集产物，反复洗涤直至溶液显中性，真空干燥后得到酸化后的多壁碳纳米管。
9.根据权利要求8所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述多壁碳纳米管与H2SO4和HNO3混合溶液的摩尔比为1:(5～9)；
或所述H2SO4与HNO3的体积比为(2.5～3.5):1。
10.根据权利要求8所述的三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法，其特征在于：所述超声分散的时间为5～10分钟；
或所述加热回流的温度为65～75℃，时间为4～8h；
或所述真空干燥的温度为50～80℃，时间为10～15h。
CN201410667695.9A 2014-11-20 2014-11-20 一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法 Pending CN104465120A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410667695.9A CN104465120A (zh) 2014-11-20 2014-11-20 一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410667695.9A CN104465120A (zh) 2014-11-20 2014-11-20 一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104465120A true CN104465120A (zh) 2015-03-25

Family

ID=52911019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410667695.9A Pending CN104465120A (zh) 2014-11-20 2014-11-20 一种三明治夹层结构Ni(OH)2/CNTs/Ni(OH)2复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104465120A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2028157A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-25 Industry-Academic Cooperation Foundation Nanocomposite, synthesis method thereof and capacitor comprising the same
CN102502519A (zh) * 2011-11-03 2012-06-20 浙江大学 一种在水性溶液中制备剥离型层状材料/碳纳米管复合物的方法
CN103943372A (zh) * 2014-05-08 2014-07-23 扬州大学 一种氢氧化镍/多壁碳纳米管复合材料及其制备方法
CN104021948A (zh) * 2014-06-26 2014-09-03 西南大学 纳米纤维状三维氢氧化镍/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2028157A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-25 Industry-Academic Cooperation Foundation Nanocomposite, synthesis method thereof and capacitor comprising the same
CN102502519A (zh) * 2011-11-03 2012-06-20 浙江大学 一种在水性溶液中制备剥离型层状材料/碳纳米管复合物的方法
CN103943372A (zh) * 2014-05-08 2014-07-23 扬州大学 一种氢氧化镍/多壁碳纳米管复合材料及其制备方法
CN104021948A (zh) * 2014-06-26 2014-09-03 西南大学 纳米纤维状三维氢氧化镍/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Venkatachalam et al. Double hydroxide mediated synthesis of nanostructured ZnCo2O4 as high performance electrode material for supercapacitor applications
CN103107025B (zh) 一种超级电容器电极材料NiCo2O4的制备方法
CN106531456B (zh) 一种基于CuCo2S4的超级电容器材料及其制备和应用
CN102891016B (zh) 一种钴酸镍石墨烯复合材料及其用途和制备方法
Zhou et al. Simple method for the preparation of highly porous ZnCo2O4 nanotubes with enhanced electrochemical property for supercapacitor
CN103346301B (zh) 三维结构的石墨烯基金属氧化物复合材料的制备方法及其应用
CN103811189B (zh) 一种钼酸钴与石墨烯纳米复合材料的制备方法
Dong et al. The synthesis of graphene/PVDF composite binder and its application in high performance MnO2 supercapacitors
US20130168611A1 (en) Composite electrode material, manufacturing method and application thereof
CN102259936B (zh) 一种纳米钴酸镍的制备方法
CN104299797A (zh) 一种基于NiCo2S4及其复合材料的水系不对称型超级电容器
CN105070515A (zh) 一种制备泡沫镍复合材料的方法和由此获得的泡沫镍复合材料及其应用
CN103680993A (zh) 一种3d镍钴双金属氢氧化物中空微球的制备方法及在超级电容器中的应用
CN102903533A (zh) 一种多孔杂化NiO/Co3O4超级电容器电极材料的制备方法
CN105097299A (zh) 四氧化三钴/NiCoAl双层氢氧化物复合材料及其制备方法
CN104830278A (zh) 一种改性二氧化硅定型相变储能材料及其制备方法
CN106910647B (zh) 石墨烯气凝胶复合钴酸镍纳米线阵列材料及其制备方法
CN105161313A (zh) 一种钴酸镍/碳纳米管复合材料的制备方法
CN110563051A (zh) 一种NiCoAl-LDH/N-GO复合材料的制备方法及其应用
CN103390509A (zh) 一种超级电容器电极材料及其制备方法
CN104465124A (zh) 一种基于NiCo2O4基复合材料的水系不对称型超级电容器
CN106710885A (zh) 一种硒化镍/碳纳米管复合纳米材料及其制备和应用
CN106328382B (zh) “黄-壳”结构的碳球/MoS2复合材料及其制备方法
CN106345501A (zh) 一种基于磁性离子液体修饰碳纳米管复合材料制备磷化铁的方法及其产品和应用
CN104760999A (zh) 一种多孔纳米硫化锰及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150325

RJ01 Rejection of invention patent application after publication