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专利号: 2021110495782
申请人: 杭州电子科技大学
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:2024-08-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)制备表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布

将碳布在乙酸锌‑乙醇溶液中反复抽拉蘸取、干燥,退火,冷却,在碳布上生长上ZnO晶种;用六亚甲基四胺、六水合硝酸锌、氨水和去离子水配置ZnO前驱体液,用铜箔胶布把生长有ZnO晶种的碳布悬挂固定于反应釜的内胆中,向内胆中加入ZnO前驱体液且完全浸没生长有ZnO晶种的碳布,进行水热反应,反应结束后经冷却、洗涤、干燥,得到表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布;

(2)制备表面生长有分级核壳ZnO纳米阵列的碳布

将表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布在乙酸锌‑乙醇溶液中反复抽拉蘸取、干燥,退火,冷却,在表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布上生长上ZnO晶种;用六亚甲基四胺、六水合硝酸锌、氨水和去离子水配置ZnO前驱体液,用铜箔胶布把生长有ZnO晶种、表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布悬挂固定于反应釜的内胆中,向内胆中加入ZnO前驱体液且完全浸没生长有ZnO晶种、表面生长有一维ZnO纳米阵列的碳布,进行水热反应,反应结束后经冷却、洗涤、干燥,得到表面生长有分级核壳ZnO纳米阵列的碳布;

(3)制备分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料

用六水合硝酸镍、六水合氯化钴和十六烷基三甲基溴化铵为溶质,去离子水和无水甲醇的混合溶液为溶剂,配置NiCo‑LDH生长液;用铜箔胶布把表面生长有分级核壳ZnO纳米阵列的碳布悬挂固定于反应釜的内胆中,向内胆中加入NiCo‑LDH生长液且完全浸没生长有分级核壳ZnO纳米阵列的碳布,进行水热反应,反应结束后经冷却、洗涤、干燥,得到分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料制备方法,其特征在于,步骤(1)中,乙酸锌‑乙醇溶液中,乙酸锌浓度为0.1~0.3M;碳布在乙酸锌‑乙醇溶液中反复抽拉蘸取、干燥次数为3~4次;抽拉蘸取后的干燥条件为:干燥温度50~120℃,干燥时间5~30min;退火具体步骤为:用坩埚盛放碳布后将其放入管式炉中,300~400℃空气中退火

10~50min;六亚甲基四胺、六水合硝酸锌、氨水和去离子水的质量比为(1~3):(3~6):(10~30):500;水热反应条件为:反应温度80~150℃,反应时间8~16h;反应结束后冷却至室温;洗涤步骤为:分别用去离子水和乙醇进行洗涤;洗涤后的干燥条件为:干燥温度50~120℃,干燥时间20~80min。

3.根据权利要求1所述的一种分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料制备方法,其特征在于,步骤(2)中,乙酸锌‑乙醇溶液中,乙酸锌浓度为0.1~0.3M;碳布在乙酸锌‑乙醇溶液中反复抽拉蘸取、干燥次数为3~4次;抽拉蘸取后的干燥条件为:干燥温度50~120℃,干燥时间5~30min;退火具体步骤为:用坩埚盛放碳布后将其放入管式炉中,300~400℃空气中退火

10~50min;六亚甲基四胺、六水合硝酸锌、氨水和去离子水的质量比为(1~3):(3~6):(10~30):500;水热反应条件为:反应温度80~150℃,反应时间2~10h;反应结束后冷却至室温;洗涤步骤为:分别用去离子水和乙醇进行洗涤;洗涤后的干燥条件为:干燥温度50~120℃,干燥时间20~80min。

4.根据权利要求1所述的一种分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料制备方法,其特征在于,步骤(3)中,六水合硝酸镍、六水合氯化钴、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水和无水甲醇的质量比为(0.2~0.8):(0.1~0.5):(1~4):(8~16):(30~60);水热反应条件为:反应温度

150~200℃,反应时间15~25h;反应结束后冷却至室温;洗涤步骤为:用去离子水和乙分别醇进行洗涤;洗涤后的干燥条件为:干燥温度50~120℃,干燥时间20~80min。

5.一种如权利要求1~4任一项所述的分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料制备方法制得的分级核壳ZnO/NiCo‑LDH电极材料在超级电容器电极中的应用。