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专利号: 2020101566638
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种镍钴锰氢氧化物纳米片/泡沫镍@氮掺杂碳电极材料的制备方法,按照如下步骤实施:(1)将泡沫镍先后分别用丙酮、盐酸、去离子水和无水乙醇超声清洗,烘干;

(2)按照质量比1:1:5-10的比例称取镍盐、柠檬酸、尿素溶解在去离子水和乙醇的混合溶剂中,所述混合溶剂中去离子水与乙醇的体积比为3~5:1,搅拌均匀使其完全溶解,得到混合溶液A,其中镍盐浓度为30~50mM;

(3)将步骤(1)处理后的泡沫镍置于步骤(2)得到的混合溶液A中于60~90℃水浴处理,2

烘干;其中混合溶液A的体积用量以泡沫镍的面积计为50-150mL/4cm;

(4)将步骤(3)处理后的泡沫镍在氩气中于350-650℃焙烧;

(5)称取镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐和尿素溶解在去离子水中,搅拌均匀使其完全溶解,得到混合溶液B,其中镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐的摩尔比为1:1:1,镍金属盐浓度为0.01-0.1M,尿素浓度为0.1-1M;

(6)将步骤(4)得到的泡沫镍置于步骤(5)得到的混合溶液B中,放入反应釜于90~160℃热处理0.5~24h;

(7)将步骤(6)加热处理后的泡沫镍自然冷却到室温,洗涤后真空干燥,得到镍钴锰氢氧化物纳米片/泡沫镍@氮掺杂碳的电极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述镍盐为乙酸镍、氯化镍或硝酸镍,镍盐、柠檬酸、尿素的质量比1:1:5,镍盐浓度为45mM,所述混合溶剂中去离子水与乙醇的体积比为3:1。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,混合溶液A中镍盐浓度为

45mM,混合溶液A的体积用量以泡沫镍的面积计为90mL/4cm2。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述水浴处理温度为60~90℃,时间为30~120min;烘干时间为4~12h,温度为40~80℃。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述焙烧的升温速率为5~

20℃/min,焙烧温度为350~650℃,焙烧时间为1~8h。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述的焙烧分步进行,先在

350焙烧2h,再升温至650℃焙烧2h。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,所述镍金属盐、钴金属盐、锰金属盐各自独立为硝酸盐或氯化盐,镍金属盐浓度为0.01M,尿素浓度为0.1M。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,热处理温度为120-160℃,处理时间为0.5-6h。

9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,热处理温度为120℃,处理时间为0.5h。

10.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(7)中,真空干燥温度为40~80℃,干燥时间为4~12h。