1.一种3D杨絮衍生碳支撑NiCo-LDH纳米片超级电容器,其特征在于,所述超级电容器由3D多孔碳框架以及NiCo-LDH纳米片组成。
2.根据权利要求1所述3D杨絮衍生碳支撑NiCo-LDH纳米片超级电容器,其特征在于,所述超级电容器的基体为天然杨絮为碳源制备的3D多孔碳框架。
3.如权利要求1所述3D杨絮衍生碳支撑NiCo-LDH纳米片超级电容器的制备方法,具体步骤如下:(1)用乙醇与水的混合溶液将天然杨絮纤维反复清洗干燥;
(2)将步骤(1)得到的杨絮纤维在室温条件下浸泡于NaOH溶液中24h;
(3)将步骤(2)中浸泡过的杨絮纤维使用去离子水反复清洗并烘干;
(4)将步骤(3)烘干后的杨絮纤维在50-70℃条件下浸泡于硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)溶液中;
(5)将步骤(4)硝酸钴处理后的杨絮纤维用去离子水清洗,烘干;
(6)将步骤(5)烘干后杨絮纤维在60-100℃条件下浸泡于KOH溶液中活化;
(7)将步骤(6)活化后的杨絮纤维置于管式炉中以4.5-5.5℃·min-1的升温速率升温至
300℃并保温1h,然后继续以4.5-5.5℃·min-1的升温速率升温至800℃并保温1h,获得黑色样品;
(8)将步骤(7)获得的黑色样品置于HCl溶液中搅拌,去除多余的Co单质,获得杨絮衍生碳;
(9)将步骤(8)所得的杨絮衍生碳与硝酸镍、硝酸钴、六亚甲基四胺以及水加入到反应釜中搅拌1h;
(10)将步骤(9)所得溶液在90-100℃条件下恒温10-20h,离心洗涤并烘干,即得超级电容器成品;优选的,将步骤(9)所得溶液在95℃条件下恒温15h。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中乙醇与水的体积比为
1:3。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中NaOH溶液的浓度为
0.5-5mol·L-1,更优选为1mol·L-1。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中将步骤(3)烘干后的杨絮纤维在60℃条件下浸泡于0.05mol·L-1的硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)溶液中24h。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)将步骤(5)烘干后杨絮纤维在80℃条件下浸泡于1mol·L-1的KOH溶液中活化48h。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中将步骤(6)KOH活化后的杨絮纤维置于管式炉中以5℃·min-1的升温速率升温至300℃并保温1h,然后继续以5-1℃·min 的升温速率升温至800℃并保温1h。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(8)中HCl溶液的浓度为1-
3mol·L-1;更优选的,HCl溶液的浓度为2mol·L-1。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(9)中杨絮衍生碳与硝酸镍的质量摩尔比g/mmol为3:10,且硝酸镍、硝酸钴与六亚甲基四胺的摩尔比为1:2:6;杨絮衍生碳与水的质量体积比g/L为30:4。更优选的,杨絮衍生碳为0.3g,硝酸镍:硝酸钴:六亚甲基四胺分别为1mmol、2mmol和6mmol,水为40mL,且水的体积为反应釜体积的4/5。