本发明专利技术涉及一种多孔NiCo2O4/MnO2核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，包括：将泡沫镍放入盐酸溶液中，超声清洗，得到清洗后的泡沫镍；将Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O和尿素溶解于水中，搅拌，放入清洗后的泡沫镍，在90-180℃进行水热反应3-18h，冷却至室温，超声洗涤，干燥，煅烧，得到多孔NiCo2O4纳米线阵列；将纳米线阵列置于Mn(CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，进行电化学沉积，洗涤，干燥，煅烧，即得。本发明专利技术的方法简单、绿色环保，低成本，制备得到的多孔NiCo2O4纳米线阵列具有良好的电化学稳定性，是一种优良的超级电容器电极材料。
【技术实现步骤摘要】
—种多孔NiCo2CVMnO2核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法
本专利技术属于超级电容器电极材料的制备领域，特别涉及一种多孔NiCo204/Mn02核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法。
技术介绍
人们对传统能源的环境污染的意识增加，同时由于化石能源的有限性，因此寻找“绿色”和可再生能源技术是目前人们面对的紧迫问题。超级电容器由于具有高的功率密度，长的循环寿命，安全，环境友好等优点而成为一种可以在便携式电子器件、混合动力电动汽车和大量的微器件等中具有很大的应用前景。超级电容器可以分为电化学双电层电容器和法拉第赝电容器，赝电容器可以在电极材料的表面发生可逆的法拉第氧化还原反应，因而具有很高的比电容。目前，赝电容器的电极材料主要有过渡金属氧化物、氢氧化物及其复合物。MnO2是一种廉价且便宜的电极材料，然而其低导电性限制了其在高性能超级电容器方面的应用。最近，已有人用复杂方法将Au作为导电层沉积MnO2制备了 Au-MnO2复合材料，但是金的价格太贵，不能用于实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多孔NiCo204/Mn0dS壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，该专利技术的方法制备得到的NiCo2O4OMnO2核壳纳米线阵列，不仅具有较高面积比电容，同时具有良好的电化学稳定性，表现出良好的超级电容性能。本专利技术的一种多孔NiCo204/Mn02核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，包括:(I)将泡沫镍放入盐酸溶液中，超声清洗，除掉泡沫镍表面的氧化镍，得到清洗后的泡沫镍；(2)将六水合硝酸镍Ni (NO3)2.6H20、六水合硝酸钴Co (NO3)2.6H20和尿素溶解于水中，搅拌，得到混合溶液；(3)将上述混合溶液中放入清洗后的泡沫镍，在90_180°C进行水热反应3_18h，冷却至室温，取出泡沫镍，然后超声洗涤，干燥，煅烧，得到多孔NiCo2O4纳米线阵列；(4)将上述多孔NiCo2O4纳米线阵列置于Mn (CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，进行电化学沉积，洗涤，干燥，煅烧，即得多孔NiCo2CVMnO2核壳纳米线阵列超级电容器电极材料。所述步骤(I)中盐酸的浓度为0.5-1M。所述步骤(2)中Ni (NO3)2.6Η20、Co (NO3)2.6Η20、尿素的比例为 0.1mmol:0.2mmol:0.5-2g。所述步骤(3)中放入的泡沫镍大小为l*4cm。所述步骤(3)中水热反应在聚四氟乙烯水热反应釜中进行，反应釜填充度为80-85%，反应釜的容积为60mL。所述步骤(3)中超声洗涤为超声条件下用去离子水、乙醇洗涤3-5次；煅烧温度为250-350°C，煅烧时间为 60-240min。所述步骤(4)中Mn(CH3COO)2 浓度为 0.01-1M，CH3COONH4 浓度为 0.01-0.2M。所述步骤(4)中电化学沉积为将NiCo2O4纳米线阵列置于0.3-2mA/cm2恒电流条件下沉积，电极为钼片电极，参比电极为饱和甘汞电极，沉积时间为15分钟。所述步骤(4)中洗涤为分别用乙醇、去离子水冲洗3-5次；干燥温度为60_65°C干燥12-18小时；煅烧温度为200°C，煅烧时间为2h-3h。多孔NiCo2O4OMnO2核壳纳米线以阵列的方式生长在泡沫镍上且形成三维网状结构。本专利技术中NiCo2O4由于具有低成本，高可用性，环境友好型，更为重要的是，NiCo2O4具有比NiO和Co3O4更高的电导率和电化学反应活性。因此可以用NiCo2O4电极材料作为骨架来生长低导电性的Μη02。同时这样的结构是一种三维复合结构，不仅有利于电解液的渗透和电子的传输，更重要的是NiCo2O4和MnO2之间有很强的协同效应，因此可以提高二者的电化学性能。_9] 有益.效果(I)本专利技术的方法制备得到的NiCo2O4IgMnO2核壳纳米线阵列，不仅具有较高面积比电容，同时具有良好的电化学稳定性，表现出良好的超级电容性能；(2)本专利技术的超级电容器电极材料的制备方法简单，可以同时解决MnO2导电性低和单一材料比电容低的问题。【附图说明】图1是本专利技术中实施例1制备的多孔NiCo2O4IiMnO2核壳纳米线阵列电极材料SEM图片；图2是本专利技术中实施例1制备的多孔NiCo2O4OMnO2核壳纳米线阵列电极材料元素分布图片；图3是本专利技术中实施例1制备的多孔NiCo2O4IiMnO2核壳纳米线阵列电极材料循环稳定性图片。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(I)将适当大小的泡沫镍放入含有IM盐酸溶液中超声清洗，目的在于除掉泡沫镍表面的氧化镍。(2 )称取原料六水合硝酸镍(Ni (NO3) 2.6H20)，六水合硝酸钴(Co (NO3) 2.6H20)和尿素溶解于水中，并搅拌，制得混合溶液，其中Ni (NO3) 2.6Η20与Co (NO3) 2.6Η20摩尔量分别为0.1mmol和0.2mmol,尿素的量为0.05g。(3)将上述混合溶液倒入聚四氟乙烯水热反应釜中，保持80%填充度，并放入一块已经清洗过的泡沫镍，其大小为l*4cm，将所述水热反应釜放入鼓风干燥箱中，120°C水热条件下反应6小时，后冷却反应釜至室温。(4)取出粉红色的泡沫镍，在超声下分别用去离子水和乙醇溶剂洗涤，并干燥。(5)将干燥后的粉红色的泡沫镍放入马弗炉中煅烧，煅烧时间为120分钟，煅烧温度为300°C。(6)将上述多孔NiCo2O4纳米线阵列置于Mn (CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，然后利用电化学沉积法将NiCo2O4纳米线阵列置于0.5mA/cm2恒电流条件下沉积15min，其中Mn(CH3COO)2 和 CH3COONH4 的浓度分别为 0.1M 和 0.02M。(7)反应完成后，将产物分别用乙醇、去离子水冲洗数次，60°C干燥12小时，然后在马弗炉中煅烧2h (煅烧温度200°C)，得到产品。实施例2( I)将适当大小的泡沫镍放入含有IM盐酸溶液中超声清洗，目的在于除掉泡沫镍表面的氧化镍。(2 )称取原料六水合硝酸镍(Ni (NO3) 2.6H20)，六水合硝酸钴(Co (NO3) 2.6H20)和尿素溶解于水中，并搅拌，制得混合溶液，其中Ni (NO3) 2.6Η20与Co (NO3) 2.6Η20摩尔量分别为0.1mmol和0.2mmol,尿素的量为2g。(3 )将上述混合溶液倒入聚四氟乙烯水热反应釜中，保持80 %填充度，并放入一块已经清洗过的泡沫镍，其大小为l*4cm，将所述水热反应釜放入鼓风干燥箱中，90°C水热条件下反应6小时，后冷却反应釜至室温。(4)取出粉红色的泡沫镍，在超声下分别用去离子水和乙醇溶剂洗涤，并干燥。(5)将干燥后的粉红色的泡沫镍放入马弗炉中煅烧，煅烧时间为180分钟，煅烧温度为250°C。(6)将上述多孔NiCo2O4纳米线阵列置于Mn (CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，然后利用电化学沉积法将NiCo2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多孔NiCo2O4/MnO2核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，包括：（1）将泡沫镍放入盐酸溶液中，超声清洗，得到清洗后的泡沫镍；（2）将六水合硝酸镍Ni(NO3)2·6H2O、六水合硝酸钴Co(NO3)2·6H2O和尿素溶解于水中，搅拌，得到混合溶液；（3）将上述混合溶液中放入清洗后的泡沫镍，在90?180℃进行水热反应3?18h，冷却至室温，取出泡沫镍，然后超声洗涤，干燥，煅烧，得到多孔NiCo2O4纳米线阵列；（4）将上述多孔NiCo2O4纳米线阵列置于Mn(CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，进行电化学沉积，洗涤，干燥，煅烧，即得多孔NiCo2O4/MnO2核壳纳米线阵列超级电容器电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种多孔NiCo204/Mn02核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，包括: (1)将泡沫镍放入盐酸溶液中，超声清洗，得到清洗后的泡沫镍； (2)将六水合硝酸镍Ni(NO3) 2.6Η20、六水合硝酸钴Co (NO3)2.6Η20和尿素溶解于水中，搅拌，得到混合溶液； (3)将上述混合溶液中放入清洗后的泡沫镍，在90-180°C进行水热反应3-18h，冷却至室温，取出泡沫镍，然后超声洗涤，干燥，煅烧，得到多孔NiCo2O4纳米线阵列； (4)将上述多孔NiCo2O4纳米线阵列置于Mn(CH3COO)2和CH3COONH4混合溶液中，进行电化学沉积，洗涤，干燥，煅烧，即得多孔NiCo204/Mn02核壳纳米线阵列超级电容器电极材料。2.根据权利要求1所述的一种多孔NiCo204/Mn0jS壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中盐酸的浓度为0.5-1M。3.根据权利要求1所述的一种多孔NiCo204/Mn02核壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中Ni (NO3)2.6Η20、Co (NO3)2.6Η20、尿素的比例为0.1mmol:0.2mmol:0.5_2g。4.根据权利要求1所述的一种多孔NiCo204/Mn0jS壳纳米线阵列超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于:所述步骤(3)中放入的泡...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊青，徐开兵，杨方，邹儒佳，李博，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：
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