CN112563039A - 一种超级电容器电极材料及其制备方法和超级电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超级电容器电极材料及其制备方法和超级电容器，该超级电容器电极材料的制备方法包括在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列，而后将其浸入第一碱性溶液中进行溶解刻蚀，制得氧化锌纳米管阵列；然后清洗去除氧化锌纳米管阵列上的第一碱性溶液；将处理后的氧化锌纳米管阵列浸入过渡金属盐溶液中，使其吸附上过渡金属离子；再将氧化锌纳米管阵列转移至第二碱性溶液中，使其上吸附的过渡金属离子与第二碱性溶液反应合成过渡金属氢氧化物，以使氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物。该制备方法操作简单，安全可靠，生产成本低，适用于大规模生产；制得的超级电容器电极材料比表面积大、活性位点丰富，电化学性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及超级电容器技术领域，尤其是涉及一种超级电容器电极材料及其制备方法和超级电容器。
背景技术
超级电容器又称超大容量电容器或电化学电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种新型储能器件。超级电容器具有可瞬间释放特大电流，具有快速充放电、循环寿命长、无记忆效应等特点，且其比电容高于传统电容器，功率密度高于电池，是一种新的储能元件，在通讯、电子、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要和广阔的应用前景。
当前，超级电容器的电极材料主要有活性炭材料、导电聚合物和过渡金属氧化物。超级电容器的性能取决于电极材料、电镀液、制备工艺等，其中对超级电容器性能影响最大的是电极材料。超级电容器按储能机理可分为双电层电容器和赝电容器。前者的电极材料主要为高比表面积的碳材料，以电极和电镀液内界面形成的双电层存储能量；后者的电极材料为过渡金属氧化物或导电聚合物，以活性物质表面及体相所发生的快速可逆的氧化还原反应形式储存能量。其中赝电容器具有比双电层电容器更高的能量密度和功率密度，因而受到更为广泛的研究。而现有的赝电容器的电极材料一般采用磁控溅射的方法合成过渡金属氧化物，该方法需要依附高温或高压，生产成本过高，且无法大规模生产，且比表面积小，活性位点少，电极材料的电化学性能仍有待进一步提高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超级电容器电极材料及其制备方法和超级电容器。
本发明的第一方面，提供一种超级电容器电极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列；
S2、将所述氧化锌纳米棒阵列浸入第一碱性溶液中进行溶解刻蚀，制得氧化锌纳米管阵列；而后进行清洗，去除所述氧化锌纳米管阵列上的所述第一碱性溶液；
S3、将步骤S2处理后的氧化锌纳米管阵列浸入过渡金属盐溶液中，使所述氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；而后转移至第二碱性溶液中，使所述氧化锌纳米管阵列上的所述过渡金属离子与所述第二碱性溶液反应合成过渡金属氢氧化物，以使所述氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物。
根据本发明实施例的超级电容器电极材料的制备方法，至少具有如下有益效果：该制备方法通过先在导电基材上制备氧化锌纳米管阵列，而后将氧化锌纳米管阵列浸入过渡金属盐溶液中，使氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子，再将氧化锌纳米管阵列转移至第二碱性溶液中，使其上的过渡金属离子与第二碱性溶液反应合成过渡金属氢氧化物，进而氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物。其中，过渡金属氧化物的合成通过将氧化锌纳米管阵列依次浸入过渡金属盐溶液和第二碱性溶液中反应合成，合成方法简单，无需依附高温或高压，安全可靠，生产成本低，适用于大规模生产，且过渡金属氢氧化物一般比相应的过渡金属氧化物具有更高的比表面积，具有更多的活性位点。另外，通过该方法过渡金属氢氧化物负载在导电基材上的氧化锌纳米管阵列上，可视作过渡金属氢氧化物呈纳米管阵列的形式负载在导电基材上，相比于通过常规磁控溅射方法直接在导电基材上合成过渡金属氧化物，可大大提高电极材料的比表面积和活性位点，有效提高电极材料的电化学性能。
根据本发明的一些实施例，骤S3中，所述过渡金属盐溶液包含镍盐溶液；优选地，所述过渡金属盐溶液为包含锰盐、镍盐和钴盐的混合溶液。其中，锰盐可采用硝酸锰、硫酸锰等；镍盐可采用氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镍等，钴盐可采用硝酸钴、硫酸钴、氯化钴等。
步骤S3中，具体可先将步骤S2处理后的氧化锌纳米管阵列浸入浓度为0.05～0.20M的过渡金属盐溶液中5～20min，以使氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；而后将氧化锌纳米管阵列转移至浓度为0.05～1M的第二碱性溶液中，氧化锌纳米管阵列上的过渡金属离子与第二碱性溶液反应合成过渡金属氢氧化物，制得负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列。
根据本发明的一些实施例，所述第一碱性溶液和/或所述第二碱性溶液选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。第一碱性溶液的类型和第二碱性溶液的类型可相同或不同。
步骤S1中，导电基材可采用碳纤维布、泡沫镍、泡沫铜等。
根据本发明的一些实施例，步骤S1中，采用电化学沉积法在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列；
优选地，采用电化学沉积法在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列，包括：
①将导电基材浸入有机溶剂中进行超声处理，而后置于酸液中进行浸泡处理，再进行清洗、干燥；
②将步骤①处理后的导电基材作为阴极，与阳极一同接入电路，然后插入电镀液进行电沉积，所述电镀液的组分包括锌盐；电沉积结束后，对所述导电基材上的沉积物进行清洗、干燥，制得氧化锌纳米棒阵列。
根据本发明的一些实施例，步骤②中，所述电镀液的组分还包含铵盐。具体可控制电镀液中锌离子的浓度为0.01～0.02M；铵根离子的浓度为0.02～0.06M。通过在电镀液中添加铵盐，有助于氧化锌纳米棒阵列的生长，可提高氧化锌纳米棒阵列的生长均匀性。
根据本发明的一些实施例，步骤②中，所述锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌中的至少一种；所述铵盐选自醋酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种。
另外，步骤②中，电沉积过程可控制直流电源的电流密度为0.5～1.5mA/cm2，温度(电镀液的温度)为50～90℃，电沉积60～120min。电沉积结束后，可采用超纯水对导电基材上的沉积物清洗，而后在50～70℃下烘干。
步骤①中，具体可将导电基材浸入有机溶剂中超声处理10～60min，以去除导电基材上的油污；而后置于酸液中浸泡1～2h，以去除导电基材表面的酸溶性杂质；再在超纯水中超声并漂洗30～60min，最后用超纯水洗净，在50～70℃下烘干。
根据本发明的一些实施例，步骤①中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃中的至少一种；所述酸液选自硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种。另外，酸液优选采用浓酸，如浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸，其中，浓硫酸指浓度(H2SO4的水溶液里H2SO4的质量百分比)大于或等于70％的H2SO4水溶液；浓硝酸是指质量分数在65～70％的HNO3水溶液；浓盐酸是质量分数大于20％的HCl水溶液。
步骤S2中，具体可将氧化锌纳米棒阵列浸入浓度为0.1～0.5M的第一碱性溶液中，在50～90℃条件下溶解刻蚀2～6h，制备氧化锌纳米管阵列；然后浸入超纯水去除氧化锌纳米管阵列上剩余的第一碱性溶液，再在50～70℃条件下烘干。
根据本发明的一些实施例，该超级电容器电极材料的制备方法还包括：
S4、将步骤S3处理所得的负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入第三碱性溶液中，以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物纳米管阵列。
步骤S4操作过程中，可将负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入浓度为0.5～2.0M的第三碱性溶液中，在室温下溶解2～6h，以将氧化锌溶解，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物纳米管阵列。之后可再将其浸入超纯水中清洗去除其上剩余的第三碱性溶液，再在50～70℃下烘干。第三碱性溶液具体可采用氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
通过采用步骤S4的操作以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物纳米管阵列，可进一步丰富电极材料的活性位点，提高电极材料的电化学性能。
本发明的第二方面，提供一种超级电容器电极材料，由本发明第一方面所提供的任一种超级电容器电极材料的制备方法制得。
根据本发明实施例的超级电容器电极材料，至少具有如下有益效果：该超级电容器电极材料的比表面积大，活性位点丰富，电极材料的电化学性能优异。
本发明的第三方面，提供一种超级电容器，该超级电容器包括电极，所述电极由本发明第二方面所提供的超级电容器电极材料制得。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为实施例1中在柔性碳纤维布上制得的氧化锌纳米棒阵列的扫描电镜图；
图2为实施例1中在柔性碳纤维布上制得的氧化锌纳米管阵列的扫描电镜图；
图3为实施例1所制得超级电容器电极材料的扫描电镜图；
图4为实施例10中在柔性碳纤维布上制得的氧化锌纳米棒阵列的扫描电镜图；
图5为以实施例1超级电容器电极材料作为工作电极，在不同扫描速度下的循环伏安曲线；
图6为图5所示循环伏安曲线所对应的积分曲线；
图7为以各实施例和对比例超级电容器电极材料作为工作电极，在60mV/s扫描速度下的循环伏安曲线；
图8为图7所示循环伏安曲线所对应的积分曲线。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种超级电容器电极材料，其制备方法包括以下步骤：
S1、将柔性碳纤维布在室温乙醇中超声30min，而后将其置入质量分数约为68％的浓硝酸浸泡1h，然后在超纯水中超声并漂洗30min，最后用超纯水洗净，在60℃下烘干；
S2、采用硝酸锌和硝酸铵配制电镀液，使电镀液中含0.01M锌离子和0.04M铵根离子；而后将步骤S1处理后的柔性碳纤维布作为阴极，与阳极碳棒一同接入电路，然后将电极插入电镀液中，控制电镀液的温度为70℃，在电流密度为0.8mA/cm2下电沉积90min；电沉积结束后，采用超纯水将柔性碳纤维布上的沉积物洗净，而后在30℃条件下烘干，在柔性碳纤维布上制得氧化锌纳米棒阵列；
S3、将步骤S2制得的氧化锌纳米棒阵列连同柔性碳纤维布一起浸入浓度为0.25M的氢氧化钾溶液中，在70℃条件下溶解刻蚀4h，制备氧化锌纳米管阵列，而后将其浸入超纯水中去除氧化锌纳米管阵列上剩余的氢氧化钾，再在60℃条件下烘干；
S4、采用硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴溶液混合配制过渡金属盐溶液，使过渡金属盐溶液中含0.1M锰离子、0.1M镍离子、0.1M钴离子；而后将步骤S3处理后的氧化锌纳米管阵列浸入以上过渡金属盐溶液中10min，以使氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；再将氧化锌纳米管阵列转移到浓度为0.1M的氢氧化钾溶液中，以使氧化锌纳米管阵列上的过渡金属离子与氢氧化钾反应合成过渡金属氢氧化物，以使氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)，即柔性碳纤维布上的氧化锌纳米管阵列负载镍钴锰氢氧化物；
S5、将步骤S4所制得的负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入浓度为1.0M的氢氧化钾溶液中室温溶解3h，以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)纳米管阵列；再将其浸入超纯水中清洗去除其上剩余的氢氧化钾，而后在60℃条件下烘干，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCoMn NTs，其上具有中空结构的镍钴锰氢氧化物纳米管阵列。
实施例2
一种超级电容器电极材料，其制备方法包括以下步骤：
S1、将柔性碳纤维布在室温乙醇中超声30min，而后将其置入质量分数约为68％的浓硝酸浸泡1h，然后在超纯水中超声并漂洗30min，最后用超纯水洗净，在60℃下烘干；
S2、采用硝酸锌和硝酸铵配制电镀液，使电镀液中含0.01M锌离子和0.04M铵根离子；而后将步骤S1处理后的柔性碳纤维布作为阴极，与阳极碳棒一同接入电路，然后将电极插入电镀液中，控制电镀液的温度为70℃，在电流密度为0.8mA/cm2下电沉积90min；电沉积结束后，采用超纯水将柔性碳纤维布上的沉积物洗净，而后在30℃条件下烘干，在柔性碳纤维布上制得氧化锌纳米棒阵列；
S3、将步骤S2制得的氧化锌纳米棒阵列浸入浓度为0.25M的氢氧化钾溶液中，在70℃条件下溶解刻蚀4h，制备氧化锌纳米管阵列，而后将其浸入超纯水中去除氧化锌纳米管阵列上剩余的氢氧化钾，再在60℃条件下烘干；
S4、采用硝酸锰、硝酸镍和硝酸钴溶液混合配制过渡金属盐溶液，使过渡金属盐溶液中含0.15M锰离子、0.15M镍离子、0.15M钴离子；而后将步骤S3处理后的氧化锌纳米管阵列浸入以上过渡金属盐溶液中15min，以使氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；再将氧化锌纳米管阵列转移到浓度为0.2M的氢氧化钾溶液中，以使氧化锌纳米管阵列上的过渡金属离子与氢氧化钾反应合成过渡金属氢氧化物，以使氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)；
S5、将步骤S4所制得的负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入浓度为2.0M的氢氧化钾溶液中室温溶解6h，以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)纳米管阵列；再将其浸入超纯水中清洗去除其上剩余的氢氧化钾，而后在60℃条件下烘干，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCoMn NTs，其上具有中空结构的镍钴锰氢氧化物纳米管阵列。
实施例3
一种超级电容器电极材料，其制备方法包括以下步骤：
S1、将柔性碳纤维布在室温乙醇中超声30min，而后将其置入质量分数约为68％的浓硝酸浸泡1h，然后在超纯水中超声并漂洗30min，最后用超纯水洗净，在60℃下烘干；
S2、采用硝酸锌和硝酸铵配制电镀液，使电镀液中含0.01M锌离子和0.04M铵根离子；而后将步骤S1处理后的柔性碳纤维布作为阴极，与阳极碳棒一同接入电路，然后将电极插入电镀液中，控制电镀液的温度为70℃，在电流密度为0.8mA/cm2下电沉积90min；电沉积结束后，采用超纯水将柔性碳纤维布上的沉积物洗净，而后在30℃条件下烘干，在柔性碳纤维布上制得氧化锌纳米棒阵列；
S3、将步骤S2制得的氧化锌纳米棒阵列浸入浓度为0.7M的氢氧化钾溶液中，在90℃条件下溶解刻蚀6h，制备氧化锌纳米管阵列，而后将其浸入超纯水中去除氧化锌纳米管阵列上剩余的氢氧化钾，再在60℃条件下烘干；
S4、采用硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴溶液混合配制过渡金属盐溶液，使过渡金属盐溶液中含0.2M锰离子、0.2M镍离子、0.2M钴离子；而后将步骤S3处理后的氧化锌纳米管阵列浸入以上过渡金属盐溶液中20min，以使氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；再将氧化锌纳米管阵列转移到浓度为0.5M的氢氧化钾溶液中，以使氧化锌纳米管阵列上的过渡金属离子与氢氧化钾反应合成过渡金属氢氧化物，以使氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)；
S5、将步骤S4所制得的负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入浓度为1.0M的氢氧化钾溶液中室温溶解4h，以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)纳米管阵列；再将其浸入超纯水中清洗去除其上剩余的氢氧化钾，而后在60℃条件下烘干，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCoMn NTs，其上具有中空结构的镍钴锰氢氧化物纳米管阵列。
实施例4
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S4中采用含0.1M钴离子的硝酸钴溶液作为过渡金属盐溶液代替实施例1中的过渡金属盐溶液，其他操作与实施例1相同，制得产品超级电容器电极材料，可记作Co NTs，其上具有中空结构的钴氢氧化物纳米管阵列。
实施例5
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S4中采用硝酸锰和硝酸钴溶液混合配制含0.1M锰离子、0.1M钴离子的过渡金属盐溶液代替实施例1中的过渡金属盐溶液，其他操作与实施例1相同，制得产品超级电容器电极材料，可记作CoMn NTs，其上具有中空结构的钴锰氢氧化物纳米管阵列。
实施例6
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S4中采用含0.1M镍离子的硝酸镍溶液作为过渡金属盐溶液代替实施例1中的过渡金属盐溶液，其他操作与实施例1相同，制得产品超级电容器电极材料，可记作Ni NTs，其上具有中空结构的镍氢氧化物纳米管阵列。
实施例7
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S4中采用硝酸镍和硝酸钴溶液混合配制含0.1M镍离子和0.1M钴离子的过渡金属盐溶液代替实施例1中的过渡金属盐溶液，其他操作与实施例1相同，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCo NTs，其上具有中空结构的镍钴氢氧化物纳米管阵列。
实施例8
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S4中采用硝酸镍和硝酸锰溶液混合配制含0.1M镍离子0.1M锰离子的过渡金属盐溶液代替实施例1中的过渡金属盐溶液，其他操作与实施例1相同，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiMn NTs，其上具有中空结构的镍锰氢氧化物纳米管阵列。
实施例9
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：取消步骤S5的操作，完成步骤S4操作，制得负载过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)的氧化锌纳米管阵列之后，将其浸入超纯水中清洗，以去除其上剩余的氢氧化钾，再在60℃条件下烘干，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCoMn NAs，其上具有负载有负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列。
实施例10
一种超级电容器电极材料，本实施例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：步骤S2中采用含0.01M锌离子的硝酸锌溶液作为电镀液代替实施例1中的电镀液，在柔性碳纤维布上制备氧化锌纳米棒阵列，其他操作与实施例1相同。
对比例1
一种超级电容器电极材料，本对比例超级电容器电极材料的制备方法与实施例1的不同之处在于：取消实施例1中步骤S2和S3在柔性碳纤维布上制备氧化锌纳米管阵列的操作，以及步骤S5；而在完成步骤S1操作后，直接进入步骤S4，在柔性碳纤维布上负载过渡金属氢氧化物。本对比例超级电容器电极材料的制备方法具体包括：
将柔性碳纤维布在室温乙醇中超声30min，而后将其置入浓硝酸浸泡1h，然后在超纯水中超声并漂洗30min，最后用超纯水洗净，在60℃下烘干；
采用硝酸锰、硝酸镍、硝酸钴溶液混合配制过渡金属盐溶液，使过渡金属盐溶液中含0.1M锰离子、0.1M镍离子、0.1M钴离子；而后将柔性碳纤维布浸入以上过渡金属盐溶液中10min，以使柔性碳纤维布吸附上过渡金属离子；再将柔性碳纤维布转移到浓度为0.1M的氢氧化钾溶液中，以使柔性碳纤维布上的过渡金属离子与氢氧化钾反应合成过渡金属氢氧化物(即镍钴锰氢氧化物)，制得柔性碳纤维布上负载镍钴锰氢氧化物；而后将柔性碳纤维布浸入超纯水中清洗，以去除其上剩余的氢氧化钾，再在60℃条件下烘干，制得产品超级电容器电极材料，可记作NiCoMn CFs。
性能测试
(一)结构特性检测
采用扫描电子显微镜对实施例1中步骤S2制得的氧化锌纳米棒阵列进行观察，所得结果如图1所示，图1中(b)是(a)对应的高倍率图。由图1可知，该实施例制得的氧化锌纳米棒阵列均匀，有利于电解质的扩散。
采用扫描电子显微镜对实施例1中步骤S3处理后的氧化锌纳米管阵列和所制得的产品超级电容器电极材料进行观察，所得结果如图2和图3所示，由图2可知，通过溶解刻蚀氧化锌纳米棒阵列内部的氧化锌，可制备出具有空心结构的纳米管阵列，增加活性位点面积。
另外，采用扫描电子显微镜对实施例10中步骤S2制得的氧化锌纳米棒阵列进行观察，所得结果如图4所示，由图4并结合图1、2可知，相比于实施例1，实施例10中电沉积所采用电镀液未添加铵盐，氧化锌纳米棒阵列的生长均匀性差。
(二)电化学性能测试
在电化学工作站CHI760E，通过三电极体系对各实施例和对比例所制得的超级电容器电极材料进行电化学性能测试，其中，以超级电容器电极材料作为工作电极，碳棒作为对电极，氧化汞电极(窗口范围0～0.6V)作为参比电极，电解液采用6mol/L的氢氧化钾溶液。
采用以上方法，以实施例1制得的超级电容器电极材料作为工作电极，在不同扫描速度(20mV/s、30mV/s、40mV/s、50mV/s、60mV/s)下进行循环伏安测试，所得结果如图5和图6所示。由图5和图6可知，超级电容器电极材料上镍钴锰氢氧化物纳米管阵列的氧化还原是电流的主要贡献，随着扫描速度的增大，循环伏安曲线形状基本保持不变，进而根据比电容计算公式：C＝∫idV/mv(V2-V1)，其中，i代表电流，V代表电压，m代表负载质量，v代表扫速，(V2-V1)代表电压窗口，计算出实施例1所制得的超级电容器电极材料具有334F/g比电容。
另外，采用以上方法，在扫描速度为60mV/s下，分别以实施例1～9和对比例1所制得的超级电容器电极材料作为工作电极，进行循环伏安测试，所得结果如图7和图8所示。由图7和图8可知，相比于对比例1，实施例1超级电容器电极材料中过渡金属氢氧化物(镍钴锰氢氧化物)呈纳米管阵列的形式负载在导电基材碳纤维布上，可提高电极材料的比表面积和活性位点，有效提高电极材料的电化学性能。对比实施例1～8的测试结果可知，电极材料上负载含氢氧化镍纳米管阵列的电化学性能优于负载氢氧化锰和/或氢氧化钴纳米管阵列的电化学性能；另外，相比于负载单或双过渡金属氢氧化物纳米管阵列的电极材料，同时负载镍钴锰氢氧化物纳米管阵列的电极材料电学性能显著提高。
由上，本发明超级电容器电极材料的制备方法操作简单，安全可靠，生产成本低，适用于大规模生产；制得的超级电容器电极材料比表面积大、活性位点丰富，电化学性能优异。该超活性电极材料可用于制备超级电容器的电极，进而，本发明还提供一种超级电容器，包括电极，该电极由以上超级电容器电极材料制备而成。
Claims (10)
1.一种超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列；
S2、将所述氧化锌纳米棒阵列浸入第一碱性溶液中进行溶解刻蚀，制得氧化锌纳米管阵列；而后进行清洗，去除所述氧化锌纳米管阵列上的所述第一碱性溶液；
S3、将步骤S2处理后的氧化锌纳米管阵列浸入过渡金属盐溶液中，使所述氧化锌纳米管阵列吸附上过渡金属离子；而后转移至第二碱性溶液中，使所述氧化锌纳米管阵列上的所述过渡金属离子与所述第二碱性溶液反应合成过渡金属氢氧化物，以使所述氧化锌纳米管阵列负载上过渡金属氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述过渡金属盐溶液包含镍盐溶液；优选地，所述过渡金属盐溶液为包含锰盐、镍盐和钴盐的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，所述第一碱性溶液和/或所述第二碱性溶液选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用电化学沉积法在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列；
优选地，采用电化学沉积法在导电基材上制备氧化锌纳米棒阵列，包括：
①将导电基材浸入有机溶剂中进行超声处理，而后置于酸液中进行浸泡处理，再进行清洗、干燥；
②将步骤①处理后的导电基材作为阴极，与阳极一同接入电路，然后插入电镀液进行电沉积，所述电镀液的组分包括锌盐；电沉积结束后，对所述导电基材上的沉积物进行清洗、干燥，制得氧化锌纳米棒阵列。
5.根据权利要求4所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，步骤②中，所述电镀液的组分还包含铵盐。
6.根据权利要求5所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，步骤②中，所述锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌中的至少一种；所述铵盐选自醋酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，步骤①中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃中的至少一种；所述酸液选自硫酸、硝酸、盐酸中的至少一种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，还包括：
S4、将步骤S3处理所得的负载过渡金属氢氧化物的氧化锌纳米管阵列浸入第三碱性溶液中，以溶解氧化锌，形成具有中空结构的过渡金属氢氧化物纳米管阵列。
9.一种超级电容器电极材料，其特征在于，由权利要求1至8中任一项所述的超级电容器电极材料的制备方法制得。
10.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包括电极，所述电极由权利要求9所述的超级电容器电极材料制得。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113257585A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 山东科技大学 | 电化学沉积法制备的金属氢氧化物/氧化锌电极及其方法 |
| CN113793762A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-14 | 杭州电子科技大学 | 一种分级核壳ZnO/NiCo-LDH电极材料制备方法及其应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130019932A1 (en) * | 2011-07-18 | 2013-01-24 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Nanostructure Array Substrate, Method for Fabricating the Same and Dye-Sensitized Solar Cell Using the Same |
| CN103579628A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 锌镍单液流电池正极及其制备和锌镍单液流电池 |
| CN106847530A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 四川大学 | 一种镍钴基－碳纳米管复合电极材料及其制备方法 |
| CN107123555A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-01 | 中国科学技术大学 | 一种金属氢氧化物中空纳米管及其制备方法和应用 |
| CN110729137A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-24 | 湖北大学 | 一种泡沫镍自支撑镍纳米管超级电容器电极材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-04 CN CN202011213984.3A patent/CN112563039B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130019932A1 (en) * | 2011-07-18 | 2013-01-24 | Gwangju Institute Of Science And Technology | Nanostructure Array Substrate, Method for Fabricating the Same and Dye-Sensitized Solar Cell Using the Same |
| CN103579628A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 锌镍单液流电池正极及其制备和锌镍单液流电池 |
| CN106847530A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 四川大学 | 一种镍钴基－碳纳米管复合电极材料及其制备方法 |
| CN107123555A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-01 | 中国科学技术大学 | 一种金属氢氧化物中空纳米管及其制备方法和应用 |
| CN110729137A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-01-24 | 湖北大学 | 一种泡沫镍自支撑镍纳米管超级电容器电极材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GAOREN LI ETC: "Rambutan-like CoP@Mo-Co-O hollow microspheres for efficient hydrogen evolution reaction in alkaline solution", 《CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113257585A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 山东科技大学 | 电化学沉积法制备的金属氢氧化物/氧化锌电极及其方法 |
| CN113793762A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-14 | 杭州电子科技大学 | 一种分级核壳ZnO/NiCo-LDH电极材料制备方法及其应用 |
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