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一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法

技术摘要:
本发明公开了一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法;该方法顺次利用浓HNO3、NaOH和稀HCL对NiCo2O4进行改性处理;该方法能够有效增加NiCo2O4电极材料的比表面积,提供更多的反应活性位点,从而提升超级电容器的比电容,同时操作方法简单、快捷、无污染。
背景技术:
超级电容器具有高功率密度,长寿命和较低生产成本的优点,因此被认为是储能 系统最有希望的候选者之一,NiCo2O4作为超级电容器电极材料,具有理论容量高,成本低, 自然丰度高,易合成,环境安全、毒性低等突出优点。然而,目前超级电容器中NiCo2O4电极材 料的实际比电容远低于理论值,片状NiCo2O4,在1  A/g的情况下,比电容为591  F/g,花状 NiCo2O4,在1  A/g的情况下,比电容为744  F/g,这是由于材料本身的比表面积较小,活性位 点较少而导致电极材料与电解液之间没有充分反应。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法,其可以有效 提高NiCo2O4材料本身的比表面积。 为实现上述目的,本发明采用的技术方是: 一种增强NiCo2O4超级电容器材料比电容的方法,包括如下步骤: (1)将制备获得的NiCo2O4用浓HNO3浸润,浸润后获得物质A; (2)将物质A转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中,加入NaOH溶液,并在100-140℃保 温1.5h-3h; (3)高压釜冷却至室温后,将所得物质用去离子水和乙醇洗涤溶液至中性,获得物质B; (4)将物质B在稀HCL中浸润活化,随后在干燥箱内50-80℃干燥10-14h,获得物质C; (5)将物质C在管式炉中进行退火去掉杂质,并获得超级电容器改性材料,其命名为AA- NiCo2O4。 进一步,所述步骤(1)中浓HNO3浸润的温度为60-100  ℃,时间为1-5  h。 进一步,所述步骤(2)中NaOH溶液的浓度为10-20  mol/L。 进一步,所述步骤(4)中稀HCL的浓度为0.1-2  mol/L,时间为1-5  h。 进一步,所述步骤(5)中退火过程的温度为300-500  ℃,时间为3-6  h。 进一步,所述步骤(1)中的NiCo2O4采用如下方法制备获得: 1)将NiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O溶于H2O中,在溶液中添加尿素,然后常温进行强力搅 拌使混合物均匀化; 2)将上述溶液转移到聚四氟乙烯内衬反应釜中,并将其保存在100-140℃干燥箱中保 温6-12h,收集沉淀物; 3)将步骤2)中收集的沉淀物用去离子水和乙醇洗涤至少3次; 4)将步骤3)中洗涤后获得的物质放入干燥箱60℃干燥一定时间; 5)将步骤4)处理后获得的物质放入管式炉中,加热至300-400℃,保温3  h,最后制备获 3 CN 111613455 A 说 明 书 2/4 页 得NiCo2O4。 本发明的有益效果是: 1、本发明能够有效增加NiCo2O4电极材料的比表面积,提供更多的反应活性位点,从而 提升超级电容器的比电容; 2、本发明操作方法简单、快捷、无污染。 附图说明 图1为NiCo2O4电极材料未改性处理的SEM图; 图2为本发明实施例制备的AA-NiCo2O4的SEM图;(NiCo2O4电极材料改性处理后的SEM 图) 图3为本发明实施例制备的AA-NiCo2O4与未改性处理的NiCo2O4质量比电容对比图。
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