CN109755030A - 一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法及其应用 Download PDF

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梁健志
李彦杰
杨文�
翟泰霖
李保崇
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Abstract

本发明公开了一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法及其应用。首先，以葡萄糖为碳源，采用水热碳化法制备葡萄糖基碳球，然后通过水热法制备葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料，所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料能够用作超级电容器的电极材料。本发明制备工艺简单，以葡萄糖基碳球为复合材料载体，一方面可以提高钴镍氢氧化物的分散性能，提供更多的活性反应位点，另一方面能够提高材料的导电性能，从而制备出比表面积高、导电性好的复合电极材料。电化学性能测试表明，以该方法制备的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料具有优异的电化学性能。

Description

一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法及其 应用
技术领域
本发明涉及一种超级电容器电极材料的制备方法，特别是一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法。
背景技术
经济的发展离不开能源，目前世界上的能源大部分来自于不可再生的化石资源。但是，化石资源的燃烧会产生大量的温室气体、有毒有害气体等，对生态环境造成了严重的破坏，导致了地球气候的异常变化。近年来，随着化石资源储量的逐年减少，新型清洁能源的开发与应用已是大势所趋。
作为一种新型储能装置，与传统蓄电池相比，超级电容器具有功率密度高、比电容大、充放电速度快、使用寿命长、适应温度范围广和维护成本低等优异特性，因而受到了人们的广泛关注。目前，科研工作者对氧化镍、四氧化三钴、四氧化三铁、氢氧化镍、氢氧化钴等金属氧化物或氢氧化物电极材料进行了大量的研究。然而，虽然这类材料具有较高的电容值，但其比表面积低，导电性能差，所以限制了其进一步的应用。
因此，本发明提供了一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法，成本低廉，容易操作。此外，由本发明所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料作为超级电容器的电极材料时具有优异的电化学性能。
发明内容
本发明的目的是为了提高金属氢氧化物作为超级电容器电极材料的导电性能和电容性能，扩大其作为电极材料在超级电容器的应用范围，提供一种碳球/金属氢氧化物复合材料的制备方法。
具体步骤为：
（1）依次称取4.0 g葡萄糖和4.0 g尿素加入到烧杯中，向烧杯中加入80 mL蒸馏水并磁力搅拌，待葡萄糖和尿素充分溶解后，将溶液转移至100 mL反应釜中并于180 oC下反应6小时。待反应结束后冷却至常温，将所得产物离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤3~5次，最后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球。
（2）将0.24 g氯化镍、0.48 g氯化钴和0.28 g六次甲基四胺依次加入到盛有80 mL蒸馏水的烧杯中，搅拌直至固体完全溶解。
（3）加入0.02 g步骤（1）所制得的葡萄糖碳球至步骤（2）所得溶液中，待搅拌15分钟后，将混合溶液转移到100 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中并于110 oC下反应6小时。待反应结束后冷却至常温，对所得材料进行离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤3~5次，然后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料。
本发明所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料能够作为超级电容器的电极材料进行应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
1）本发明所述的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料，以低成本的葡萄糖作为碳源，采用水热碳化法得到的碳球具有较大的比表面积。利用它来负载钴镍氢氧化物，能够提高电极材料的可利用比表面积和导电性。
2）本发明制备方法简单，容易实现，且所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料作为超级电容器的电极材料时性能优异。
附图说明
图1为本发明所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的比电容随电流密度的变化图。
具体实施方式
实施例：
（1）依次称取4.0 g葡萄糖和4.0 g尿素加入到烧杯中，向烧杯中加入80 mL蒸馏水并磁力搅拌。待葡萄糖和尿素充分溶解后，将溶液转移至100 mL反应釜中并于180 oC下反应6小时。待反应结束后冷却至常温，将所得产物离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤各3次，最后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球。
（2）将0.24 g氯化镍、0.48 g氯化钴和0.28 g六次甲基四胺依次加入到盛有80 mL蒸馏水的烧杯中，搅拌直至固体完全溶解。
（3）加入0.02 g步骤（1）所制得的葡萄糖碳球至步骤（2）所得溶液中，待搅拌15分钟后，将混合溶液转移到100 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中并于110 oC下反应6小时。待反应结束后冷却至常温，对所得材料进行离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤各3次，然后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料。
（4）将（3）中所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料:聚偏二氟乙烯:炭黑按照质量比为85:5:10进行混合，然后加入2~4mL分析纯N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂，研磨均匀后涂于泡沫镍上，保持涂抹面积为1.0 cm2，100 oC干燥12小时后于10 MPa压力下压片，即得到葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料工作电极。
（5）将（4）制得的工作电极置于2.0 mol/L的KOH电解液中，常温下在CHI660E电化学工作站上进行电化学性能测试。
经测试发现，本发明实施例所制得的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料具有较好的电容性能。葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料在不同电流密度下的比电容值如图1所示。

Claims (2)

1.一种葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）依次称取4.0 g葡萄糖和4.0 g尿素加入到烧杯中，向烧杯中加入80 mL蒸馏水并磁力搅拌；待葡萄糖和尿素充分溶解后，将溶液转移至100 mL反应釜中并于180 oC下反应6小时，待反应结束后冷却至常温，将所得产物离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤各3~5次，最后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球；
（2）将0.24 g氯化镍、0.48 g氯化钴和0.28 g六次甲基四胺依次加入到盛有80 mL蒸馏水的烧杯中，搅拌直至固体完全溶解；
（3）加入0.02 g步骤（1）所制得的葡萄糖碳球至步骤（2）所得溶液中，待搅拌15分钟后，将混合溶液转移到100 mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中并于110 oC下反应6小时；待反应结束后冷却至常温，对所得材料进行离心分离，用蒸馏水和无水乙醇交替洗涤各3~5次，然后于80 oC干燥6小时，即得葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法制备的葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料的应用，其特征在于该葡萄糖基碳球/钴镍氢氧化物复合材料能够用作超级电容器的电极材料。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110958829A (zh) * 2019-12-04 2020-04-03 李彩琴 一种Fe-Ni固溶体-Mn掺杂ZnO的电磁屏蔽复合材料及其制法
CN111613455A (zh) * 2020-06-01 2020-09-01 兰州理工大学 一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法
CN112289591A (zh) * 2020-10-23 2021-01-29 桂林电子科技大学 一种酒糟多孔碳/钴镍氢氧化物电极材料及其制备工艺
CN114558559A (zh) * 2022-02-21 2022-05-31 西安交通大学 一种碳球-氧化物复合催化材料及其制备方法和应用
CN114975957A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 桂林理工大学 一种硫/葡萄糖介孔碳球锂硫电池正极材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104649246A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 湖南师范大学 一种生物质碳微/纳米球的低温水热制备方法
CN105489389A (zh) * 2016-01-21 2016-04-13 浙江农林大学 碳/镍钴层状双氢氧化物复合材料及其制备方法与应用
CN108492998A (zh) * 2018-03-21 2018-09-04 青海民族大学 一种钴镍双氢氧化物/碳微球复合电极材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104649246A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 湖南师范大学 一种生物质碳微/纳米球的低温水热制备方法
CN105489389A (zh) * 2016-01-21 2016-04-13 浙江农林大学 碳/镍钴层状双氢氧化物复合材料及其制备方法与应用
CN108492998A (zh) * 2018-03-21 2018-09-04 青海民族大学 一种钴镍双氢氧化物/碳微球复合电极材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUAN XU ET AL: "Facile synthesis of core–shell nanostructured hollow carbon nanospheres@nickel cobalt double hydroxides as high-performance electrode materials for supercapacitors", 《DALTON TRANSACTIONS》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110958829A (zh) * 2019-12-04 2020-04-03 李彩琴 一种Fe-Ni固溶体-Mn掺杂ZnO的电磁屏蔽复合材料及其制法
CN110958829B (zh) * 2019-12-04 2021-05-18 陈露 一种Fe-Ni固溶体-Mn掺杂ZnO的电磁屏蔽复合材料及其制法
CN111613455A (zh) * 2020-06-01 2020-09-01 兰州理工大学 一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法
CN111613455B (zh) * 2020-06-01 2021-06-25 兰州理工大学 一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法
CN112289591A (zh) * 2020-10-23 2021-01-29 桂林电子科技大学 一种酒糟多孔碳/钴镍氢氧化物电极材料及其制备工艺
CN114558559A (zh) * 2022-02-21 2022-05-31 西安交通大学 一种碳球-氧化物复合催化材料及其制备方法和应用
CN114975957A (zh) * 2022-06-22 2022-08-30 桂林理工大学 一种硫/葡萄糖介孔碳球锂硫电池正极材料及其制备方法

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