CN113690058A - 一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料及其制备方法和应用。将生物质基碳纳米纤维先采用活化剂溶液进行浸渍处理，再进行高温活化处理，得到活化生物质基碳纳米纤维；在活化生物质基碳纳米纤维表面通过原子层沉积氧化镍，即得自支撑NiO/ACNF电极材料，制备的复合电极材料比表面积高、孔隙率较高，且表面均匀、稳定负载氧化镍，大大提高了复合电极材料的电化学性能，有利于获得具有高比电容、长循环寿命、优异倍率性能以及低电阻的超级电容器，且复合电极材料的制备过程操作简单、对设备要求低、条件温和，有利于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种电极材料，具体涉及一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料，还涉及其制备方法和在超级电容器中的应用，属于超级电容器技术领域。
背景技术
超级电容器的电极材料大多为碳材料，常见如碳纳米管、石墨烯、活性炭、碳纳米纤维等等，其中，碳纳米纤维具有高的比表面积，可以直接作为超级电容器的电极材料，不需要任何的粘结剂，能够有效降低电极材料的电阻。而在碳纳米纤维材料表面引入过渡金属氧化物/硫化物可以通过赝电容进一步提高电极材料的电化学性能。但是现有技术中大部分都是通过液相化学沉积方法在碳纳米纤维表面沉积过渡金属氧化物或硫化物，而由于碳纳米纤维的表面疏水，通过液相法在其表面生成过渡金属氧化物/硫化物时，碳纳米纤维与过渡金属氧化物/硫化物之间结合稳定性差，容易脱落，且难以实现过渡金属氧化物/硫化物在碳纳米纤维表面均匀沉积，导致其电化学性能较差。中国专利(CN111554514A)公开了在碳布上原位生成锡锑合金-硫化锡锑异质纳米片以提高材料的电化学性能，其主要是通过对碳布表面采用了强酸刻蚀和KMnO4氧化，来提高碳布表面的亲水性，再利用磁控溅射的手段在碳布表面镀银，最后再化学方法沉积锡锑硫化物，该方法能够提高锡锑硫化物在碳纤维表面的沉积稳定性，但是该方法采用强酸作为腐蚀剂和采用高锰酸钾作为强氧化剂，容易对仪器设备造成腐蚀，且对工艺条件要求较高，且需要采用镀银的方法来提高碳布的导电性，有利于锡锑硫化物的均匀沉积，同时也增加了电化学反应的活性位点。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料，该复合电极材料比表面积高、孔隙率较高，且表面均匀、稳定负载氧化镍，大大提高了复合电极材料的电化学性能，有利于获得具有高比电容、长循环寿命、优异倍率性能以及低电阻低的超级电容器。
本发明的第二个目的是在于提供了一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，该方法通过对生物质基碳纳米纤维进行高温活化结合原子层沉积的手段，大大提高NiO在生物质基碳纳米纤维表面的沉积稳定性和均匀性，且实现了NiO膜层厚度可控生成，同时避免了采用强酸等腐蚀活化的手段，且该方法操作简单，条件温和可控，有利于大规模生产。
本发明的第三个目的是在于提供一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的应用，该复合电极材料无需任何粘结剂和导电添加剂，直接作为电极应用，制备的超级电容器表现出比电容高、循环寿命长、倍率性能优异、电阻低等优异的电化学性能。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，该方法是将生物质基碳纳米纤维(CNF)先采用活化剂溶液进行浸渍处理，再进行高温活化处理，得到活化生物质基碳纳米纤维(ACNF)；在所述活化生物质基碳纳米纤维表面通过原子层沉积氧化镍，即得自支撑NiO/ACNF电极材料。
本发明技术方案的关键是在于采用对生物质基碳纳米纤维进行活化处理与通过原子层沉积氧化镍相结合的技术手段来获得自支撑NiO/ACNF电极材料，形成的自支撑NiO/ACNF电极材料中氧化镍均匀沉积在ACNF表面，且氧化镍与ACNF之间的结合稳定性高。通过对生物质基碳纳米纤维采用活化剂进行高温活化处理，能够丰富生物质基碳纳米纤维表面的孔隙结构，不但可以提高生物质基碳纳米纤维的表面积，而且可以提供丰富的活性位点，有利于NiO在生物质基碳纳米纤维表面的均匀、稳定沉积。而氧化镍通过采用原子层沉积手段使其在生物质基碳纳米纤维表面原位生成，能够提高氧化镍在生物质基碳纳米纤维表面的均匀性，且可以实现氧化镍沉积厚度的可控。
作为一个优选的方案，所述活化剂溶液包含氯化锌和/或氯化钾活化剂。优选的ZnCl2作为活化剂，其作为一种路易斯酸，在高温下能够促进生物质基碳材料中H和O以水蒸气的形式脱除，生成孔隙结构，且ZnCl2可以在高温条件下融化蒸发，从而可以丰富纤维表面及内部的孔隙结构。而KCl在高温下主要以熔融态与碳材料中的碳元素发生反应，从而刻蚀碳材料形成孔隙结构。
作为一个优选的方案，所述活化剂溶液的浓度为0.1～2g/mL。
作为一个优选的方案，所述生物质基碳纳米纤维与所述活化剂溶液中活化剂的质量比为1:1～4。通过控制活化剂的用量比例可以对生物质基碳纳米纤维活化程度进行调控。
作为一个优选的方案，所述浸渍处理的时间为0.5～2h。
作为一个优选的方案，所述高温活化处理的条件为：在保护气氛下，于600～1000℃温度下，保温1～3h。在优选的高温条件下，有利于活化剂与生物质基碳纳米纤维之间的充分作用，促进生物质基碳纳米纤维表面孔结构的生成。优选的保护气氛为氮气或者是惰性气氛如氩气，或者是氮气和惰性气氛的混合气氛。
作为一个优选的方案，生物质基碳纳米纤维采用活化剂溶液进行浸渍处理后先进行干燥处理，再进行高温活化处理。优选的干燥温度为50～70℃，时间为2～5h。
作为一个优选的方案，所述原子层沉积氧化镍的条件为：以二茂镍作为镍源，以臭氧作为氧源，镍源温度为60～80℃，反应器温度为200～250℃，进料管温度为100～150℃，尾气管温度为80～85℃，镍源进气脉冲3～6s，N2载气流量30～50sccm，静置10～12s，N2清洗15～25s，臭氧进气脉冲1～3s，N2载气流量10～15sccm，静置10～12s，N2清洗15～25s。
作为一个优选的方案，所述原子层沉积的圈数为400～800圈。如果沉积圈数过低，则氧化镍沉积量较少，提供的赝电容较低，从而降低比容量，而沉积圈数过高，则氧化镍沉积量较多，将碳纳米纤维表面的孔隙充分覆盖和填充，不利于电解质离子的传输，同时过多的NiO会降低材料的电导率。
本发明的生物质基碳纳米纤维是由木质素基酚醛树脂与聚乙烯醇缩丁醛和环氧树脂通过静电纺丝得到，其中，木质素基酚醛树脂与聚乙烯醇缩丁醛的质量比为1:0.5～1.5；木质素基酚醛树脂和环氧树脂的质量比为10:0.5～1.5。具体是将木质素基酚醛树脂溶于甲醇中(形成浓度为40～60％的溶液)，向混合液中加入4.5g聚乙烯醇缩丁醛和0.5g环氧树脂，混合均匀得到纺丝液；调节纺丝电压为14kV和接收距离15cm，得到初纺纤维；将纺丝纤维在烘箱中梯度升温固化，在100℃下恒温固化2h，130、150、180℃下各固化1h；将固化纤维在管式炉中氮气氛围下900℃高温碳化2h，最终得到生物质基酚醛树脂碳纳米纤维。
本发明涉及的木质素基酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：1)将木质素原料进行解聚反应，得到解聚木质素溶液；2)将解聚木质素溶液采用苯酚进行酚化改性反应，得到酚化解聚木质素；3)将酚化解聚木质素与苯酚及糠醛进行缩聚反应，得到木质素基酚醛树脂。所述木质素原料为包括碱木质素、有机溶剂木质素、酶解木质素和木质素磺酸盐中至少一种。所述解聚反应的过程为：将木质素原料、碱催化剂及醇水混合溶剂加入高压反应釜内，在250～280℃温度及1～2MPa压力条件下，反应时间0.5～2h。所述醇水混合溶剂由水和乙醇按体积比40～60％：40～60％组成。所述木质素原料与所述醇水混合溶剂的质量体积比为1:5～15。所述酚化改性反应的过程为：将解聚木质素溶液与苯酚及碱性催化剂，于85～95℃温度下反应1～2小时。所述苯酚与解聚木质素的质量比为0.5～1.5:1。所述缩聚反应的过程为：将酚化解聚木质素、苯酚、碱催化剂及糠醛，先在60～80℃温度下，反应70～90min；再补加部分糠醛，在100～120℃温度下，反应70～90min。酚化解聚木质素与苯酚的质量百分比组成为30～50％:50～70％；酚化解聚木质素和苯酚的总摩尔量与糠醛的摩尔量比为1：(1.5～2.3)。补加部分糠醛的质量占糠醛总质量的20～40％。具体的木质素基酚醛树脂的合成方法，具体包括以下步骤：将20g碱木质素加入装有100ml去离子水和100ml无水乙醇的高压反应釜中，再加入2g氢氧化钠，混合均匀，通氮气1～2min，排除反应釜中的空气，最终调节压力至1.5MPa，控制反应温度为270℃，反应时间为2h，得到低分子量的木质素；对其进行抽滤得到滤液，将滤液与苯酚和氢氧化钠混合后，进行酚化改性，控制反应温度为90℃，反应时间为1.5h，反应结束后进行减压蒸馏和干燥处理，得到酚化解聚木质素；将酚化解聚木质素和苯酚混合，其中酚化解聚木质素对苯酚的替代率为50％，向混合液中加入0.85g氢氧化钠，加热到70℃加入70％的糠醛进行缩合反应，反应时间为90min；升温到120℃加入剩余的糠醛，反应时间为90min；反应结束后，得到木质素基酚醛树脂。
本发明采用生物质基碳纳米纤维作为原料，其具有形貌规整、比表面积大、孔隙结构丰富，富含极性基团，直径分布在200～600纳米之间等特点。因此，采用生物质碳纳米纤维作为原料相对一般的非生物质基碳纳米纤维具有明显的优势，一方面，具有更好的形貌特征，比表面积更大，孔结构更丰富，有利于NiO的原位负载，另外一方面，其表面含有极性基团，在活化过程中，更容易被活化剂溶液润湿，使得活化更均匀，且极性基团易于在后续活化过程中脱除形成更多的活性位点和形成更丰富的微孔结构，有利于提高电化学活性。
本发明还提供了一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料，其由所述制备方法得到。
作为一个优选的方案，由氧化镍均匀负载生物质基碳纳米纤维表面构成。
本发明还提供了一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的应用，将其应用于超级电容器。
相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果：
1)本发明的自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备过程采用对生物质基碳纳米纤维进行活化和原子层沉积相结合的方法，利用活化剂对生物质基碳纳米纤维进行活化方法简便高效，活化剂来源广、价格低廉，对设备无腐蚀，活化条件温和，而采用的原子层沉积在ACNF上沉积NiO，可以精确调控镀层的厚度，而将生物质基碳纳米纤维先活化再原子层沉积NiO，通过提高生物质基碳纳米纤维表面的孔结构，提高其比表面积，可以大大提高NiO在生物质基碳纳米纤维上的均匀性以及结合稳定性，从而提高了电极材料的比电容和循环稳定性以及倍率性能。
本发明的自支撑NiO/ACNF复合电极材料具有较高比表面积、具有丰富的孔隙结构，且表面稳定、均匀原位生成氧化镍，其可以直接作为电极材料，不需要任何粘结剂和导电添加剂，其制备的电容器具有比电容高、循环寿命长、倍率性能优异、电阻低等优异的电化学性能。
本发明采用生物质基碳纳米纤维相对普通的聚合物碳纳米纤维，在成本上和提高电化学性能上更具优势，生物质基碳纳米纤维主要采用廉价的生物质原料，成本更低，同时生物质基碳纳米纤维比表面积大、孔隙结构丰富，且生物质基碳纳米纤维的表面富含极性基团，不但更有利于活化过程，且活化后具有更优异的电化学性能，可以获得电化学性能更好的自支撑NiO/ACNF复合电极材料。
附图说明
图1为实施例1～3制备的生物质基活化碳纳米纤维的扫描电镜图。
图2为实施例1～3制备的活化碳纳米纤维作为超级电容器电极材料的恒流充放电曲线。
图3为实施例1～3制备的活化碳纳米纤维作为超级电容器电极材料的循环性能曲线。
图4为对比实施例1中CNF和NiO/CNF作为超级电容器电极材料的循环性能曲线。
图5为实施例1～3制备的NiO/ACNF电极材料的热重曲线。
图6为实施例1～3制备的NiO/ACNF作为超级电容器电极材料的循环性能曲线。
图7为实施例1～3制备的NiO/ACNF作为超级电容器电极材料的交流阻抗曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；这些实施例仅为了更好的理解本发明，而不是限制本发明所保护的范围。
对比实施例1
将未活化的生物质基碳纳米纤维(CNF)真空55℃干燥过夜，然后放入原子层沉积设备的反应器中。调控镍源温度为80℃，反应器温度为250℃，进料管温度为150℃，尾气管温度为85℃。单个ALD循环：在11Torr(1500Pa)压力下，二茂镍进气脉冲6s(N2载气流量50sccm)，静置12s，N2清洗25s；O3进气脉冲1s(载气流量10～15sccm)，静置12s，N2清洗25s。每个步骤间隔0.3s。沉积600圈后得到NiO/ACNF电极材料。
把CNF或NiO/CNF样品裁剪成1*1cm2的片材，在12MPa压力下压覆在1*2cm2的泡沫镍上，真空55℃干燥6h并称重。电解液、对电极和参比电极分别为6M KOH、Pt和Hg/HgO，使用100ml电解罐进行测试。
对比实施例2
将聚丙烯腈作为静电纺丝的碳源制备碳纳米纤维，称取6g氯化锌，聚丙烯腈碳纳米纤维与氯化钾的质量比为1：3，加入15ml去离子水将碳纳米纤维浸泡在盐溶液中2h；然后过滤并在60℃干燥3h；将纤维样品在管式炉中氮气氛围下900℃高温活化2h，最终得到活化碳纳米纤维。
将活化碳纳米纤维真空55℃干燥过夜，然后放入原子层沉积设备的反应器中。调控镍源温度为80℃，反应器温度为250℃，进料管温度为150℃，尾气管温度为85℃。单个ALD循环：在11Torr(1500Pa)压力下，二茂镍进气脉冲6s(N2载气流量50sccm)，静置12s，N2清洗25s；O3进气脉冲1s(载气流量10～15sccm)，静置12s，N2清洗25s。每个步骤间隔0.3s。沉积600圈后得到NiO/ACNF电极材料。
实施例1
称取8g氯化锌，生物质基碳纳米纤维与氯化钾的质量比为1：4，加入15ml去离子水将碳纳米纤维浸泡在盐溶液中2h；然后过滤并在60℃干燥3h；将纤维样品在管式炉中氮气氛围下800℃高温活化2h，最终得到高比表面积的多孔碳纳米纤维。
将活化生物质基碳纳米纤维真空55℃干燥过夜，然后放入原子层沉积设备的反应器中。调控镍源温度为80℃，反应器温度为250℃，进料管温度为150℃，尾气管温度为85℃。单个ALD循环：在11Torr(1500Pa)压力下，二茂镍进气脉冲6s(N2载气流量50sccm)，静置12s，N2清洗25s；O3进气脉冲1s(载气流量10～15sccm)，静置12s，N2清洗25s。每个步骤间隔0.3s。沉积300圈后得到NiO/ACNF电极材料。
把ACNF或NiO/ACNF样品裁剪成1*1cm2的片材，在10～15MPa压力下压覆在1*2cm2的泡沫镍上，真空55℃干燥6h并称重。电解液、对电极和参比电极分别为6M KOH、Pt和Hg/HgO，使用100ml电解罐进行测试。
实施例2
称取6g氯化钾，生物质基碳纳米纤维与盐活化剂的质量比为1：3，加入15ml去离子水使其溶解完全，将生物质基碳纳米纤维浸泡在盐溶液中2h；然后过滤并在60℃干燥5h；将纤维样品在管式炉中氮气氛围下900℃高温活化2h，最终得到高比表面积的多孔生物质基碳纳米纤维电极材料。
将活化生物质基碳纳米纤维真空55℃干燥过夜，然后放入原子层沉积设备的反应器中。调控镍源温度为80℃，反应器温度为250℃，进料管温度为150℃，尾气管温度为85℃。单个ALD循环：在11Torr(1500Pa)压力下，二茂镍进气脉冲6s(N2载气流量50sccm)，静置12s，N2清洗25s；O3进气脉冲1s(载气流量10～15sccm)，静置12s，N2清洗25s。每个步骤间隔0.3s。沉积600圈后得到NiO/ACNF电极材料。
把ACNF或NiO/ACNF样品裁剪成1*1cm2的片材，在10～15MPa压力下压覆在1*2cm2的泡沫镍上，真空55℃干燥6h并称重。电解液、对电极和参比电极分别为6M KOH、Pt和Hg/HgO，使用100ml电解罐进行测试。
实施例3
称取4g氯化钾和4g氯化锌，加入15ml去离子水使其溶解完全，将生物质基碳纳米纤维浸泡在盐溶液中2h；然后过滤并在60℃干燥3h；将纤维样品在管式炉中氮气氛围下800℃高温活化2h，最终得到高比表面积的多孔生物质基碳纳米纤维电极材料。生物质基碳纳米纤维与盐活化剂的质量比为1：4；氯化钾和氯化锌的摩尔比为1：1。
将活化生物质基碳纳米纤维真空55℃干燥过夜，然后放入原子层沉积设备的反应器中。调控镍源温度为80℃，反应器温度为250℃，进料管温度为150℃，尾气管温度为85℃。单个ALD循环：在11Torr(1500Pa)压力下，二茂镍进气脉冲6s(N2载气流量50sccm)，静置12s，N2清洗25s；O3进气脉冲1s(载气流量10～15sccm)，静置12s，N2清洗25s。每个步骤间隔0.3s。沉积900圈后得到NiO/ACNF电极材料。
把ACNF或NiO/ACNF样品裁剪成1*1cm2的片材，在10～15MPa压力下压覆在1*2cm2的泡沫镍上，真空55℃干燥6h并称重。电解液、对电极和参比电极分别为6M KOH、Pt和Hg/HgO，使用100ml电解罐进行测试。
结果检测：
实验方法：对实施例1～3中的NiO/ACNF产品进行氧化镍负载量的测试。具体测试结果如表1所示。
表1 NiO/ACNF产品中氧化镍的负载量
| TG/％ | ICP-OES/％ | |
| 对比实施例1 | 8.3 | 7.8 |
| 对比实施例2 | 11.2 | 9.6 |
| 实施例1 | 17.1 | 14.9 |
| 实施例2 | 18.4 | 16.8 |
| 实施例3 | 24.9 | 22.1 |
如表1和图6所示，对实施例1～3制备的ACNF和NiO/ACNF样品在氧气氛围下进行热重测试。800℃时ACNF与氧气发生反应，最终的质量残留率为2.9％，这可能是ACNF样品中含有少量的灰分杂质。而实施例1～3样品的质量残留率分别为17.1％、18.4％和24.9％，这说明随着沉积圈数的增加，负载的NiO的量也在增加，ALD沉积圈数越多，负载的NiO的量也就越大。使用ICP-OES定量分析NiO的负载量，测得NiO的含量分别为14.9、16.8和22.1％，测试结果与TG结果相近。然而，对比实施例1中未经活化处理的生物质基CNF沉积600圈后，NiO的负载量较低，仅有8.3％，这可能是因为CNF的缺陷位较少和孔隙率较低，不利于NiO的生长。对比实施例2中聚丙烯腈活化碳纳米纤维沉积600圈后NiO的负载量为11.2％，低于生物质基活化碳纳米纤维的18.4％，这是因为生物质基酚醛树脂作为碳源可以提供大量的酚羟基、羧基等官能团，有利于活化过程中产生大量的孔隙结构，使得生物质基活化碳纳米纤维更有利于NiO的生长。
如图1所示，对实施例1～3制备的ACNF的纤维直径在200～400nm之间，纤维直径均一，高的比表面积和孔隙率可以提供多的NiO负载位点，因此生物质基ACNF是一种不错的ALD基底材料。图2为实施例1～3中ACNF样品的恒流充放电曲线，其放电时间均大于充电时间，这说明材料在单个充放电周期内具有良好的库伦效率；在1A·g-1的电流密度下比电容分别为142、191和237F·g-1。图3为循环性能曲线，在1A·g-1下循环1000圈后，比电容保存率分别为97％、91％和111％，容量保持率超过100％，这可能是因为电极材料在恒流充放电测试过程中不断被激活的缘故。
图6为实施例1～3中的NiO/ACNF样品的循环性能曲线，在1A·g-1下循环1000圈后，比电容保存率均高于61％，说明其具有优异的循环性能。实施例2样品的容量保持率超过100％，这可能是因为电极材料在恒流充放电测试过程中不断被激活的缘故。图7为实施例1～3制备的NiO/ACNF作为超级电容器电极材料的交流阻抗曲线，三个样品的等效串联电阻分别为0.48、0.34和0.48Ω。以上结果说明，沉积300圈的复合材料负载的NiO的量较少，氧化还原反应所提供的赝电容较低，导致其比电容最小；而沉积900圈的样品负载了较多的NiO，导致ACNF上部分孔隙结构被堵塞，不利于电解质离子的传输，同时过多的NiO会降低材料的电导率。因此，本发明确定最佳的沉积圈数为600圈，以保证其作为超级电容器的电极材料时具有大的比电容、长的循环寿命和低的电阻。如图4所示，CNF和NiO/CNF在1A·g-1的电流密度下比电容分别为102和210F·g-1。由于未活化的CNF不利于NiO的生长，负载的NiO较少，进而导致其比电容较低。所以活化处理后有利于改善CNF的形貌，有益于NiO的生长，大大提高了复合材料的电化学性能。
以上实施例仅为更好的解释本发明的原理和实际应用，从而使相关技术领域人员更好地理解和利用本发明，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明内容所作的等同变换，均在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：将生物质基碳纳米纤维先采用活化剂溶液进行浸渍处理，再进行高温活化处理，得到活化生物质基碳纳米纤维；在所述活化生物质基碳纳米纤维表面通过原子层沉积氧化镍，即得自支撑NiO/ACNF电极材料。
2.根据权利要求1所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述活化剂溶液包含氯化锌和/或氯化钾活化剂；所述活化剂溶液的浓度为0.1～2g/mL。
3.根据权利要求1或2所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述生物质基碳纳米纤维与所述活化剂溶液中活化剂的质量比为1:1～4。
4.根据权利要求1所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述浸渍处理的时间为0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述高温活化处理的条件为：在保护气氛下，于600～1000℃温度下，保温1～3h。
6.根据权利要求1所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述原子层沉积氧化镍的条件为：以二茂镍作为镍源，以臭氧作为氧源，镍源温度为60～80℃，反应器温度为200～250℃，进料管温度为100～150℃，尾气管温度为80～85℃，镍源进气脉冲3～6s，N2载气流量30～50sccm，静置10～12s，N2清洗15～25s，臭氧进气脉冲1～3s，N2载气流量10～15sccm，静置10～12s，N2清洗15～25s。
7.根据权利要求1或6所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述原子层沉积的圈数为400～800圈。
8.一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料，其特征在于：由权利要求1～7任一项所述制备方法得到。
9.根据权利要求8所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料，其特征在于：由氧化镍均匀负载生物质基碳纳米纤维表面构成。
10.权利要求8所述的一种自支撑NiO/ACNF复合电极材料的应用，其特征在于：应用于超级电容器。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101576739B1 (ko) * | 2014-06-19 | 2015-12-22 | 서울대학교산학협력단 | 전기 방사, 기상 증착 중합 그리고 열처리를 이용한 비정질 탄소가 코팅된 니켈 산화물 나노섬유를 기반으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법 |
| CN105480973A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-13 | 河北工业大学 | 一种高效制备棉基中孔活性炭纤维的方法 |
| CN106098413A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 扬州大学 | 一种柔性超级电容器电极材料的制备方法 |
| CN106757536A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 大连工业大学 | 一种碱活化的木质素基活性碳纤维及其制备方法 |
| CN110975814A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 大连理工大学 | 一种利用氧化镍负载改性活性炭纤维吸附剂的制备方法 |
-
2021
- 2021-09-09 CN CN202111052663.4A patent/CN113690058B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101576739B1 (ko) * | 2014-06-19 | 2015-12-22 | 서울대학교산학협력단 | 전기 방사, 기상 증착 중합 그리고 열처리를 이용한 비정질 탄소가 코팅된 니켈 산화물 나노섬유를 기반으로 하는 슈퍼커패시터 전극의 제조방법 |
| CN105480973A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-13 | 河北工业大学 | 一种高效制备棉基中孔活性炭纤维的方法 |
| CN106098413A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 扬州大学 | 一种柔性超级电容器电极材料的制备方法 |
| CN106757536A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-31 | 大连工业大学 | 一种碱活化的木质素基活性碳纤维及其制备方法 |
| CN110975814A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-10 | 大连理工大学 | 一种利用氧化镍负载改性活性炭纤维吸附剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LEI YU,ET AL.: ""Highly effective synthesis of NiO/CNT nanohybrids by atomic layer deposition for high-rate and long-life supercapacitors"", 《DALTON TRANS.》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113690058B (zh) | 2022-11-22 |
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