CN104779059A - 使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，包括正极集流体，正极材料，电池隔膜，电解液，负极材料和负极集流体，正极材料是纳米花形镍铝水滑石材料。该纳米花形镍铝水滑石材料具有极大的比表面积，优异的电化学性能，良好的电化学可逆反应，性能稳定可靠等性质，制备的负对称结构超级电容器可以获得具有高容量密度和高功率密度特性。
Description
技术领域
本发明属于超级电容器领域，具体涉及一种使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器。
背景技术
随着电子产品和移动装备的发展升级，作为能源供给的核心部件-电池的短板效应越来越明显，目前使用电池的能量密度不足制约了便携式电子产品的续航能力，如手机、平板、导航设备和游戏机等；功率密度不足制约了功率性电子产品的使用，如电动汽车、电动自行车等；现有电池充电速度太慢已使各类电子产品和移动装备的使用范围大大减小，并严重阻碍了其进一步发展。开发具有高能量密度、高功率密度、能够快速充电的储能器件有着极其重要的意义。目前世界各国都在积极努力的研发储能器器件新技术，超级电容器的研究就是其中最重要的研究方向之一，具有重要的战略意义。
超级电容器在军事上可以广泛应用于单兵备用电源、电动武器装备、激光武器、导弹、装甲车、坦克、移动式军用无线通信设备、干扰机、移动式雷达、无人机、卫星、移动式指挥所等领域；在民用领域，如电动汽车、电动自行车、工业和商业运输机械等。超级电容器是未来电子产品和电动装置的最动力核心部件，对于我国国防和工业实力有基础提升力。目前我国也积极的进行超级电容器的研发，和发达国家相比，我国的研究水平差距不大，如果继续加大这方面的投入，将来有更多的机会占领未来能源存储行业的领地，对于我国的综合实力的提高有着十分重要的意义。
现在在军事装备和民用电动汽车、电动自行车等需要大功率的设备上使用的电池主要为铅蓄电池和锂离子电池。铅蓄电池虽然存在的历史非常长，但已不能满足未来的发展需求，其生产过程中使用铅等重金属会造成环境污染，而且铅蓄电池能量密度比较低，循环寿命短也是非常明显的缺点，特别地其充电时间太长已经无法满足军事上和现代战争的需求。锂离子电池近十年渐渐成为主流蓄电池，其能量密度较高，但其功率密度较低，在武器装备、汽车和电动运输工具等大功率设备上使用非常复杂，维护也有诸多问题，而且其循环寿命也相对较短的致命缺点，特别是受到外界大压力冲击时会爆炸、充电时间太长已经无法满足武器装备和现代战争的要求，也难于满足现在和将来民用产品对电能源供给的基本要求。超级电容器具有充电速度超快、功率密度非常高和安全环保等独特优势，可以非常有效克服以上电池的不足，具有高能量密度和功率密度，循环寿命较长，在大功率武器装备、单兵设备、武器单元和民用相应设备上的应用有着非常明显的优势。
但目前超级电容器的面临能量密度太低的问题，要得到能和锂离子电池相比较高的能量密度对于超级电容器在国防装备和民用电子产品的应用有十分重要的作用。超级电容器目前的重点研究领域是正极材料，正极材料在导电性，容量和放电电位方面对超级电容器整个器件性能具有决定作用，提高正极材料的性能有助于提高超级电容器整体的性能。
超级电容器分为双电层电容器和赝电容电容器（又称法拉电容器）。双电层电容器是利用电极和电解质之间形成的界面双电层电容来存储能量，其电极通常采用高比表面积的碳材料，它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近；而法拉第电容器是利用快速、高度可逆的化学吸附/脱附和氧化/还原反应，从而产生比双电层电容更高的比容量，其电极材料主要是过渡金属氧化物和导电聚合物等材料。法拉第电容器可以实现较高的存储密度，但其充放电速率较双电层电容器差。
双电层电容器短板在于容量非常低，但目前还没有有效的办法利用双电层存储电荷的原理达到高容量，所以研究重点还是赝电容型超级电容器。赝电容型超级电容器能达到较高的容量，其存储电荷的机理是电化学反应，具有能量密度还是太低，无法达到现有二次电池的最低要求；另一方面，电化学反应速率和纯粹的吸附和脱附相比一般较慢，提高其电导率是一个关键问题。所使用的镍铝水滑石作为正极材料就是一种具有较好电导性的高容量材料。
镍铝水滑石是一种双金属氢氧化物，水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类化合物，利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，可以在超级电容器的充放电过程中实现电荷的存储和释放，形成极大的能量存储。镍铝水滑石的这一特性，引起了科技界和工业界的重视，开展了许多采用镍铝水滑石作为正极材料的超级电容器的研究。例如：韩景宾等申请了“一种基于镍铝水滑石的全固态柔性超级电容器的制备方法（201310627666.5）”在柔性导电布上生长镍铝水滑石阵列，然后填充纳米粒子到镍铝水滑石表面，获得了较好的电化学性能，但其放电电压仅仅达到0.45V左右，并且制备工艺比较复杂，难于实现批量化生产，并且也没有报道具体能获得的能量密度，而能量密度是超级电容器非常重要的技术指标；雷晓东等申请的发明专利“水滑石/碳纳米管/镍多级结构薄膜及其制备方法和应用（CN 210410174751.5）”在泡沫镍上制备水滑石薄膜，然后在水滑石薄膜上制备碳纳米管，接着在碳纳米管上包覆水滑石，该结构也获得了较好的电化学性能，小电流放电下可以获得1293F/g的比电容，充电电压为将近1V，放电电压为你0.6V左右；该方法制备工艺比较复杂，难于实现批量化生产，其能量密度性能均没有报道，而能量密度直接决定其的应用价值。并且目前报道的镍铝水滑石的超级电容器中，其恒流放电过程中，电压下降曲线为准直线，导致能量密度非常低。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，解决现有的镍铝水滑石的超级电容器恒流放电过程中，电压下降曲线为准直线，导致能量密度非常低。
本发明的技术方案是：使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，包括正极集流体，正极材料，电池隔膜，电解液，负极材料和负极集流体，正极材料是纳米花形镍铝水滑石材料。
进一步地，本发明中，纳米花形镍铝水滑石材料形貌为由二维纳米片构成的三维结构，二维纳米片之间留有较多空隙。
进一步地，本发明中，纳米花形镍铝水滑石材料二维纳米片的厚度为1nm-100nm，最长边为100nm-20μm。
进一步地，本发明中，正极集流体是：镍箔、铜箔、铝箔、金属合金材料箔、泡沫金属或金属网。
进一步地，本发明中，电池隔膜为聚烯烃类隔膜。
进一步地，本发明中，电解液为水系电解液、有机电解液或离子液体电解液，其中水系电解液为单种盐水溶液或多种盐的混合水溶液；有机电解液为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯中溶解或分散的五氟化粼、六氟磷酸锂、四乙基四氟硼酸胺或甲基三乙基四氟硼酸胺；离子液体电解液为1-甲基-3-乙基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑或N-三甲基-N-己基铵二（三氟甲基磺酰）亚胺。
进一步地，本发明中，负极材料为活性炭、碳纳米管或石墨烯中的一种或多种的混合材料。
进一步地，本发明中，负极集流体为镍箔、铜箔、铝箔、金属合金材料箔、泡沫金属或金属网。
进一步地，本发明中，纳米花形镍铝水滑石材料的制备方法如下：
1）量取浓度为0.1-3mol/L 的硝酸镍溶液，加入九水合硝酸铝固体材料后充分搅拌均匀，其中Ni2+ 的摩尔量是 Al 3+的2-5倍;
2) 量取浓度为0.1-200g/L 聚苯乙烯磺酸钠(PSS)溶液或者淀粉溶液加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中聚苯乙烯磺酸钠或者淀粉在混合液体中的浓度在0.1-15g/L 范围内；
3) 称量尿素加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中尿素的摩尔浓度0.1-5mol/L 范围内；
4) 将上述液体转移到反应釜中；
5) 在60-240摄氏度下进行水热反应，反应时间为1h-24h。
6) 取沉淀物进行过滤洗涤或者离心洗涤数次。
7) 在20-80摄氏度下干燥1-24h，即得纳米花形镍铝水滑石材料。
制备的镍铝水滑石基本单元为二维纳米片，并且该二维纳米片组合在一起形成类玫瑰花瓣状三维纳米结构，片状物之间留有足够空隙以利于电解质的进出；该三维纳米结构具有超大的比表面积，而二维纳米镍铝水滑石又具有纳米材料的典型效应，具有比常规镍铝水滑石高的多的电化学活性。该花瓣形三维纳米结构镍铝水滑石因具有超大比表面积和非常高的电化学活性，作为超级电容器正极材料就可以获得非常高的能量密度，克服现有超级电容器能量密度低的缺点，同时又具有高功率和快速充电的特性。
本发明所提供的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器的有益效果为：
1）三维纳米花瓣结构镍铝水滑石具有极高的比表面积，提高了活性材料和电解液的接触面，提高了反应速率；
2）三维纳米花瓣结构镍铝水滑石的晶体结构有大量的阴离子嵌入位，作为正极材料时具有极高的容量；
3）可以获得具有高能量密度和功率密度的超级电容器；
4）该超级电容器具备快速充电能力；
5）该超级电容器的能量密度可以达到80Wh/kg；
6）可以获得很长的循环寿命。
附图说明
图1为镍铝水滑石形貌结构扫描电镜图；
图2 为使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器结构示意图；
其中，1为正极集流体，2为正极材料，3为电极隔膜，4为电解液，5为负极材料，6为负极集流体。
图3为本发明实施例1使用纳米花瓣结构镍铝水滑石作为正极材料的超级电容器的测试两电极恒流放电测试曲线，纵坐标为电压，单位：伏特，横坐标为时间，单位：秒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明的技术方案是提供一种使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器的特征在于：如图2所示，器件结构包括正极集流体1，正极材料2，电极隔膜3，电解液4，负极材料5，负极集流体6。
本发明中的正极集流体是三维纳米花瓣结构镍铝水滑石正极材料的电学性能连通到器件的通道，要求集流体在充放电过程中不会和电解液和电极材料等反应，具有优秀的导电性，最好具有较大的比表面积，符合此要求的一般为泡沫金属等材料。在实际生产上一般用金属箔材料，要求纤薄但要有一定的强度做支撑。总之，正极集流体包括镍箔，铜箔，铝箔，金属合金材料箔，泡沫镍等泡沫金属，不锈钢网等金属网。
本发明中的三维纳米花瓣结构镍铝水滑石正极使用的材料是通过水热法、水浴法或油浴法等方法制备的。具体在制备成正极材料时需要纳米导电材料（如混合炭黑、或者乙炔黑、或者石墨烯、或者其他纳米材料等）和粘结剂，各成分的质量比例为镍铝水滑石90-50wt%，纳米导电材料45-5wt%，粘结剂15-5wt%。混合纳米导电材料的目的是增加三维纳米花瓣结构镍铝水滑石的导电性，其可以作为将同为纳米级的水滑石材料通过优良的电导能力连接到正极集流体的微通道。粘结剂使用的目的是为了防止正极材料在使用中脱落，粘结剂一般为聚四氟乙烯（PTFE）和聚偏氟乙烯（PVDF）等。
本发明中的电极隔膜的材料为聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）以及其他聚烯烃类隔膜，要求薄膜材料绝缘，能有效的电隔离开正极材料和负极材料，但要求薄膜孔隙率高，对于电解液有良好的透过性，并且耐酸性和碱性的液相环境，耐水系和有机系的环境。
本发明中的电解液分为水系电解液、有机电解液、离子液体电解液或者固体电解质。其中水系电解液为氢氧化钾水溶液、氢氧化锂、硫酸钠水溶液、对笨二酚、对笨二胺等单种盐水溶液或多种盐的混合水溶液；有机电解液为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等有机溶剂中溶解或分散的五氟化粼、六氟磷酸锂、四乙基四氟硼酸胺、甲基三乙基四氟硼酸胺等物质；离子液体电解液为1-甲基-3-乙基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑、N-三甲基-N-己基铵二（三氟甲基磺酰）亚胺等物质。水系电解液所能达到电压范围为0-1.7V，要求电解液为碱性；有机电解液的电压范围为0-5V，要求电解液均匀的溶解有正负极材料所需的离子，且长时间保持稳定；离子液体电解液电压范围为0-5V，要求相应离子具有较高的离子迁移率。
本发明中的负极材料使用的材料为活性炭、碳纳米管、石墨烯和其他多孔碳材料或多种碳材料的混合材料。使用碳材料作为负极要求碳材料具有极大的比表面积和优良的导电性，
本发明中的负极集流体和正极集流体要求相似，要求集流体在充放电过程中不会和电解液和电极材料等反应，具有优秀的导电性，最好具有较大的比表面积，符合此要求的一般为泡沫金属等材料。在实际生产上一般用金属箔材料，要求纤薄但要有一定的强度做支撑。总之，负极集流体包括镍箔、铜箔、铝箔、不锈钢箔、金属合金材料箔、泡沫镍等泡沫金属、不锈钢网等金属网。
下面是本例的具体实施例：
实施例1
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的纳米花形镍铝水滑石，炭黑和粘结剂按质量比80：15：5混合后涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为10-50um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为10-50um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池，恒流放电曲线如图3所示。
由图3的恒流放电曲线可以看出，本发明的超级电容器的放电曲线有非常明显的电压平台，电压和时间的关系曲线与坐标轴围成一个类矩形，而一般超级电容器的恒流放电曲线为三角形，同样放电时间情况下矩形的面积远高于三角形面积，因此本发明的超级电容器的能量密度很高，因为超级电容器的能量由放电电流（I）×放电电压（V）×放电时间（t）决定。计算后的本发明的超级电容器能量密度可以达到80Wh/kg。
其制备方法如下：
1. 剪裁好用作集流体的泡沫镍，使用洗涤剂、丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水超声清洗，清洗后烘干备用；
2. 采用水热法制备出三维纳米花瓣结构镍铝水滑石。
其中三维纳米花形镍铝水滑石的制备过程如下：
1）量取浓度为0.1-3mol/L 的硝酸镍溶液，加入九水合硝酸铝固体材料后充分搅拌均匀，其中Ni2+的摩尔量是 Al 3+的2-5倍;
2) 量取浓度为0.1-200g/L 聚苯乙烯磺酸钠(PSS)溶液加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中聚苯乙烯磺酸钠在混合液体中的浓度在0.1-15g/L范围内；
3) 称量尿素加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中尿素的摩尔浓度0.1-5mol/L 范围内；
4) 将上述液体转移到反应釜中；
5) 在60-240摄氏度下进行水热反应，反应时间为1h-24h。
3. 将制备出的三维纳米花形镍铝水滑石分别用水洗涤两次和用乙醇洗涤两次，然后干燥。
4. 将干燥后的三维纳米花形镍铝水滑石，炭黑和PTFE粘结剂按质量比80：15：5混合，并充分研磨，使用水或乙醇配成浓浆状。
5. 将上述浆料涂覆于泡沫镍上，经烘干后使用压片机压制成薄片。
6. 按照炭黑和PTFE质量比95：5混合，并加入水和乙醇配成浓浆状。
7. 涂覆上述浆料于泡沫镍上，经烘干后使用压片机压制成薄片。
8. 在正极和负极间间隔电池隔膜并卷曲成卷，并浸泡于6mol/L的KOH电解液中12h。
9. 组装成电池。
实施例2
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的三维纳米花形镍铝水滑石，纳米石墨烯和粘结剂按质量比75：20：5混合后涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为10-50um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为10-50um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例1相似。
实施例3
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，碳纳米管和粘结剂按质量比85：10：5混合后涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为50um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于泡沫镍集流体上，涂覆厚度为50um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例1相似。
实施例4
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，石墨烯和粘结剂按质量比80：15：5混合后涂覆于铜箔集流体上，涂覆厚度为20um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于铜箔集流体上，涂覆厚度为20um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于甲基三乙基四氟硼酸胺电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例1相似。
实施例5
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，炭黑和粘结剂按质量比80：15：5混合后涂覆于不锈钢箔集流体上，涂覆厚度为10-50um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于不锈钢箔集流体上，涂覆厚度为10-50um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池。
其制备方法如下：
1. 剪裁好用作集流体的镍铝合金金属箔，使用洗涤剂、丙酮溶液、乙醇溶液和去离子水超声清洗，清洗后烘干备用；
2. 采用水热法制备出三维纳米花形镍铝水滑石。
其中三维纳米花形镍铝水滑石的制备过程如下：
1）量取浓度为0.1-3mol/L 的硝酸镍溶液，加入九水合硝酸铝固体材料后充分搅拌均匀，其中Ni2+的摩尔量是 Al 3+的2-5倍;
2) 量取浓度为0.1-20g/L 聚苯乙烯磺酸钠(PSS)溶液加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中聚苯乙烯磺酸钠在混合液体中的浓度在0.1-15g/L 范围内；
3) 称量尿素加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中尿素的摩尔浓度0.1-5mol/L 范围内；
4) 将上述液体转移到反应釜中密封保存；
5) 在60-240摄氏度下进行水热反应，反应时间为6h-24h。
3. 将制备出的三维纳米花形镍铝水滑石分别用水洗涤两次和用乙醇洗涤两次，然后干燥。
4. 将干燥后的三维纳米花形镍铝水滑石，炭黑和PTFE粘结剂按质量比80：15：5混合，并充分研磨，使用水或乙醇配成浓浆状。
5. 将上述浆料刮涂于镍铝合金金属箔上，经烘干-压片-烘干制成电极片。
6. 按照炭黑和PTFE质量比95：5混合，并加入水和乙醇配成浓浆状。
7. 将上述浆料刮涂于镍铝合金金属箔上，经烘干-压片-烘干制成电极片。
8. 在正极和负极间间隔电池隔膜并卷曲成卷，并浸泡于6mol/L的KOH电解液中12h。
9. 组装成电池。
实施例6
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，碳纳米管和粘结剂按质量比75：20：5混合后涂覆于镍基合金金属箔集流体上，涂覆厚度为30um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于镍基合金金属箔集流体上，涂覆厚度为30um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例5相似。
实施例7
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，炭黑和粘结剂按质量比85：10：5混合后涂覆于不锈钢箔集流体上，涂覆厚度为20um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于不锈钢箔集流体上，涂覆厚度为40um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于KOH电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例5相似。
实施例8
所组装的器件结构如图2所示，其中正极材料和正极集流体的组装是将制备的镍铝水滑石，炭黑和粘结剂按质量比80：15：5混合后涂覆于镍铝合金金属箔集流体上，涂覆厚度为30um。负极材料和负极集流体的组装是将活性碳材料涂覆于镍铝合金金属箔集流体上，涂覆厚度为40um。将组装的正极和负极用电极隔膜分开后放置于甲基三乙基四氟硼酸胺电解液中浸泡，最后组装成电池。
制备流程与实施例5相似。
Claims (9)
1.使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，包括正极集流体，正极材料，电池隔膜，电解液，负极材料和负极集流体，其特征在于，正极材料是纳米花形镍铝水滑石材料。
2.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：纳米花形镍铝水滑石材料形貌为由二维纳米片构成的三维结构，二维纳米片之间留有空隙。
3.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：纳米花形镍铝水滑石材料二维纳米片的厚度为1nm-100nm，最长边为100nm-20μm。
4.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：正极集流体是：镍箔、铜箔、铝箔、金属合金材料箔、泡沫金属或金属网。
5.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：电池隔膜为聚烯烃类隔膜。
6.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：电解液为水系电解液、有机电解液或离子液体电解液，其中水系电解液为单种盐水溶液或多种盐的混合水溶液；有机电解液为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯中溶解或分散的五氟化粼、六氟磷酸锂、四乙基四氟硼酸胺或甲基三乙基四氟硼酸胺；离子液体电解液为1-甲基-3-乙基咪唑氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑或N-三甲基-N-己基铵二（三氟甲基磺酰）亚胺。
7.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：负极材料为活性炭、碳纳米管或石墨烯中的一种或多种的混合材料。
8.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：负极集流体为镍箔、铜箔、铝箔、金属合金材料箔、泡沫金属或金属网。
9.根据权利要求1所述的使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器，其特征在于：纳米花形镍铝水滑石材料的制备方法如下：
1）量取浓度为0.1-3mol/L 的硝酸镍溶液，加入九水合硝酸铝固体材料后充分搅拌均匀，其中Ni2+ 的摩尔量是 Al 3+的2-5倍；
2) 量取浓度为0.1-200g/L 聚苯乙烯磺酸钠(PSS)溶液或者淀粉溶液作为表面活性剂加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中聚苯乙烯磺酸钠或者淀粉在混合液体中的浓度在0.1-15g/L 范围内；
3) 称量尿素加入上述混合溶液中搅拌均匀，其中尿素的摩尔浓度0.1-5mol/L 范围内；
4) 将上述液体转移到反应釜中；
5) 在60-240摄氏度下进行水热反应，反应时间为1h-24h；
6) 取沉淀物进行过滤洗涤或者离心洗涤数次；
7) 在20-80摄氏度下干燥1-24h，即得纳米花形镍铝水滑石材料。
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