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专利号: 2022109424761
申请人: 天津理工大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于钴铁锰化合物超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)、基底清洗;

采用泡沫镍作为基底材料,将泡沫镍在超声清洗下分别用盐酸进行清洗15分钟,然后用去离子水冲洗,接着用丙酮清洗20分钟,再用去离子水冲洗,用乙醇洗涤10分钟,再用去离子水冲洗三次,最后将其60℃进行干燥,得到干净的泡沫镍;

2)、制备以泡沫镍为基底的的纳米锥状结构的前驱体Co‑Fe‑CH纳米锥状结构的电极材料,包括如下水热反应步骤:(1)、将硝酸钴、乙酸铵、尿素和氯化铁溶解于40ml去离子水中,溶液在恒定磁力搅拌器下搅拌20分钟,得到分散液;所述分散液配比为硝酸钴:氯化铁为2:1,催化剂为尿素以及乙酸铵;

(2) 、将泡沫镍和步骤(1)所配制的分散液转移到50 mL聚四氟乙烯内衬高压釜中,再放入干燥箱中,并在温度120°C下反应保持12 h;待水热反应完成后经自然冷却至室温,在超声波清洗机里用去离子水和乙醇将得到的基于泡沫镍上的Co‑Fe‑CH前驱体分别冲洗三次,于60℃下真空干燥5h,得到以泡沫镍为基底的前驱体Co‑Fe‑CH纳米锥状结构的电极材料;

3)、制备以泡沫镍为基底的Co‑Fe‑Mn三元金属化合物的电极材料;

以泡沫镍为基底的前驱体Co‑Fe‑CH纳米锥状结构的电极材料为工作电极、铂片为对电极、饱和的Ag/AgCl为参比电极;将含有Co(NO3)2·6H2O和MnCl2·4H2O混合水溶液作为沉积用的电解液,沉积技术采用循环伏安法,在恒电压窗口‑1.2V——0.2V下,扫速为5mV/s,扫描15圈,再用去离子水反复冲洗三次,放在真空干燥箱里60℃干燥过夜,得到钴铁锰三元金属化合物的电极材料;

通过SEM、TEM以及XRD对钴铁锰三元金属化合物的电极材料的形貌进行表征。

2.根据权利要求1所述的基于钴铁锰化合物超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中的所述超声清洗的超声功率为360W,干燥处理为真空干燥。

3.根据权利要求1所述的基于钴铁锰化合物超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中的所述干燥箱为鼓风干燥箱,升温速度为每分钟7℃。

4.根据权利要求1所述的基于钴铁锰化合物超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤3)是通过三电极电化学工作站,在前驱体Co‑Fe‑CH纳米锥状结构的电极材料上电化学沉积Mn元素。

5.根据权利要求1所述的基于钴铁锰化合物超级电容器电极材料的制备方法,其特征在于:含有Co(NO3)2·6H2O和MnCl2·4H2O混合水溶液中,Co(NO3)2·6H2O的浓度为1mmol;

MnCl2·4H2O的浓度为1mmol。

6.如权利要求1‑5任一方法制备的钴铁锰三元金属化合物电极材料的用途,其特征在于:用作超级电容器的电极材料。