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一种NiCo2S4/碳气凝胶复合电极材料的制备方法
发布时间:2021-05-07     作者:yyp   分享到:

一种NiCo2S4/碳气凝胶复合电极材料的制备方法,包括以下步骤:

将二价Ni盐化合物和二价Co盐的化合物加入到溶剂中,得到混合溶液,以20~50r/min搅拌速度搅拌0.5~3h后,加入硫脲,再以20~50r/min搅拌速度搅拌0.5~3h后,得到前驱液;将前驱液和块状西瓜皮放入反应釜中,于160~200℃水热反应6~18h,将其产物进行冷冻干燥,将干燥后的样品在氮气气氛中以3~10℃/min的升温速率,于350~450℃的温度下,保温煅烧1~3h,再冷却至室温,最后得到的产物即为NiCo2S4/碳气凝胶复合材料;

其中,溶剂为乙二醇和超纯水的混合物,其体积比为乙二醇:超纯水=2.5~3.5:1;混合溶液中,Ni2+浓度为0.1~0.4mmol/L,Co2+浓度为0.2~0.8mmol/L,且摩尔比Ni2+:Co2+:硫脲=1:2:4;每升混合溶液中加入0.4~1.6mmol/L硫脲;

所述的西瓜皮的大小优选为为5~50*5~50*5~30mm。

所述的西瓜皮为经过乙醇清洗,在反应釜中浸没于前驱液内。

所述的二价Ni盐化合物具体为Ni(NO3)2·6H2O或Ni(CH3COO)2·4H2O。

所述的二价Co盐化合物具体为Co(NO3)2·6H2O或Co(CH3COO)2·4H2O。

有益效果为:

以废弃生物质西瓜皮为碳源,分别以Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O和硫脲为Ni源、Co源和S源,利用一步水热法合成NiCo2S4/碳气凝胶复合材料,工艺简单,所得的碳气凝胶材料比表面积大、质量轻、孔结构发达、力学性能优异,所得纳米颗粒状的NiCo2S4均匀分布于具有优异力学性能的碳气凝胶骨架上,可减缓因NiCo2S4的氧化还原反应造成的结构塌陷。得到的NiCo2S4/碳气凝胶复合材料作为电极材料于1A/g的电流密度下测得比容量为1019F/g,经过2000圈的循环后,比容量仍可保持初始值的92.42%。提供了一种制备超级电容器正极材料新途径。

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