【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超级电容器负极材料的制备方法，属于纳米材料和电化学储能领域。
技术介绍
1、超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、使用温度范围广等特点，广受研究者的青睐。目前，有限的能量密度是制约超级电容器发展的症结所在，而解决这一症结的关键在于电极材料(adv.funct.mater.2023,33,2300149)。以炭基材料为主的双电层电极材料由于其有限的比表面积，较低的比容量无法解决这一问题。以mno2、ruo2、ppy等过渡金属氧化物或聚合物为主的赝电容电极材料虽然表现出的电容量比双电层电极材料高，但由于较低的导电性也限制了它们的实际应用。近年来，以过渡金属硫化物为主的电池型电极材料由于其较高的氧化还原反应活性和较大的理论容量受到了广泛的关注，有望解决超级电容器的卡脖子问题。但由于其结构在电化学循环过程中的不稳定性使其倍率性能和循环稳定性也受到限制。
2、从结构上看，过渡金属化合物是由相邻多面体上共享的非金属离子和多面体中心的金属阳离子组成的金属-非金属框架结构构成。该框架是离子扩散的通道，它的稳定性决定着超级电容器性能的稳定性。而这其中间隙金属阳离子的种类及电子结构的变化会影响该结构的稳定性。例如，当该化合物中的金属是由高自旋构型的fe4+(3d4，t2g3eg1)，mn3+(3d4，t2g3eg1)和低自旋构型的ni3+(3d7，t2g6eg1)，co2+(3d7，t2g6eg1)等组成时，由于3d轨道的简并，它们总是表现出很强的姜泰勒畸变效应(chem.mater.2016,28,6575)。这种严
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是对ni3s4的结构稳定性问题，通过轨道杂化策略提供一种稳定ni-s结构框架的方法，并将其应用于超级电容器中。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、(1)选取六水合氯化镍，硫代乙酰胺为反应原料，分散到50ml的去离子水溶液中，然后加入一定量的铝源，通过磁力搅拌至完全溶解，然后加入少量的氨水。
4、(2)将上述溶液转移至反应釜中，放入烘箱内加热至一定温度，保温一定时间。待反应结束后自然冷却至室温，洗涤、干燥得到电极材料。
5、本专利技术的优点及有益效果是：
6、1、本专利技术采用一步水热法实现ni3s4的制备和结构改性，操作简单，成本低，无污染。
7、2、利用本专利技术中的方法构筑的电极材料，引入了结合强度更高的al 3s–s 3p轨道杂化，增强了ni3s4结构的稳定性，使其在大电流和长时间充放电过程中结构不会发生坍塌。
8、3、利用本专利技术中的方法构筑的电极材料不仅结构稳定，而且基体金属ni的d带中心上移，大大增加了对电解液离子的吸附，使其氧化还原活性增强。
9、4、本专利技术构筑的材料用作超级电容器负极时，具有超高的比容量、优异的倍率性能和循环稳定性。当电流密度为1a/g时，其比容量能够达到2124f/g，当电流密度增至20a/g时，其比容量仍能够达到近1360f/g，且在10000次充放电循环后容量仍能保持为初始的93.1％。
10、下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
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1.一种超级电容器负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种超级电容器负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铝源为氯化铝、硝酸铝中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容器负极材料的构筑方法，其特征在于，所述负极极材料呈现出大的比容量、高的倍率性能和循环稳定性，当电流密度为1A/g时，其比容量能够达到2124F/g，当电流密度增至20A/g时，其比容量仍能够达到近1360F/g，且在10000次充放电循环后容量仍能保持为初始的93.1％。
【技术特征摘要】
1.一种超级电容器负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种超级电容器负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述铝源为氯化铝、硝酸铝中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容器负极材料的构...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡敏敏，李镇江，孟阿兰，毕一凡，赵健，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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