納米陣列薄膜超級電容器電極材料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種超級電容器負極材料及其制備方法，具體是一種Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜超級電容器電極材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，超級電容器的電極材料主要有活性炭材料、導電聚合物及其復合材料和過渡金屬氧化物及其復合電極材料，但是他們自身存在的一些缺點。又由于超級電容器具有一般物理電容器無法比擬的極高的能量密度和功率密度，與電池相比其功率密度也高出很多倍，所以超級電容器一經(jīng)問世便得到人們的高度重視。所以，超級電容器在消費電子、通訊、醫(yī)療器械、國防、航空航天等領域得到越來越廣泛的應用，并且應用范圍還在不斷的擴大。因此，發(fā)展特征及性能有所改進的其它電極材料是下一步研究的關鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于:提供了一種Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜超級電容器電極材料及其制備方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]—種Ag/Co(0H)2納米陣列薄膜超級電容器電極材料，制備的Ag/Co(0H) 2成多孔狀，粒子分布均勾。
[0006]優(yōu)選地，所述的Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜超級電容器電極材料的制備方法，包括如下步驟:
[0007](1)多孔a -Co (0Η) 2納米陣列薄膜的制備
[0008]稱取一定量的二價鈷鹽加入到去離子水中，磁力攪拌10?20分鐘；稱取一定量的六次甲基四胺加入到去離子水中，磁力攪拌10?20分鐘；將上述兩種溶液混合后，在磁力攪拌10?30分鐘；將上述混合后的溶液加入到反應釜中，同時放進一片2*4cm的泡沫鎳，在90°C加熱3?6小時，待其降溫到室溫時，取出樣品，將樣品在溫度為60°C的條件下烘干，即得到多孔a -Co (0Η) 2納米陣列薄膜；
[0009]⑵Ag/Co (0H) 2納米復合材料的制備
[0010]配置一定量的硝酸銀和NaHB溶液，將生長上a -Co (0H) 2的泡沫鎳浸漬到一定量的的硝酸銀中，浸漬一定時間；再浸漬到NaHB中一定時間，重復上述步驟2?5次；
[0011]⑶Ag/Co (0H)2納米陣列薄膜超級電容器電極材料的制備
[0012]將生長有Ag/Co (0H)2納米復合材料的泡沫鎳壓片，真空干燥數(shù)小時，制成超級電容器電極材料。
[0013]優(yōu)選地，步驟(1)中的二價鈷鹽為Co (N03) 2.6H20o
[0014]優(yōu)選地，所述的Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜超級電容器電極材料的制備方法，包括如下步驟:
[0015](1)多孔a -Co (0Η) 2納米陣列薄膜的制備
[0016]稱取1?5mmol Co (Ν03) 2.6Η20加入到20?30ml去離子水中，磁力攪拌10?20分鐘；稱取5?lOmmol六次甲基四胺加入到20?30ml去離子水中，磁力攪拌10?20分鐘；將上述兩種溶液混合后，再磁力攪拌10?30分鐘；將上述混合后的溶液加入到反應釜中，同時放進一片2*4cm的泡沫鎳，在90°C加熱3?6小時，待其降溫到室溫時，取出樣品，然后將樣品在溫度約為60°C的條件下烘干，即得到多孔a -Co (OH) 2納米陣列薄膜；
[0017](2) Ag/Co (0H) 2納米復合材料的制備
[0018]配置25?35mL 4mmol/L的硝酸銀溶液和25?35mL 2mmol/L的NaHB溶液，在將生長上Co (0H) 2的泡沫鎳浸漬到硝酸銀中溶液，浸漬時間為0.5?2分鐘；再浸漬到NaHB溶液中0.5?2分鐘；重復上述步驟2?3次，即得到Ag修飾的多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜，即Ag/Co (0H) 2納米復合材料；
[0019](3) Ag/Co (0H)2納米陣列薄膜超級電容器電極材料的制備
[0020]將生長有Ag/Co (0H)2納米復合材料的泡沫鎳壓片，盛與培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱中干燥10小時，即得到超級電容器電極材料。
[0021]優(yōu)選地，步驟⑴中多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜中制備方法如下:稱取5mmolCo(N03)2.6Η20加入到20ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；稱取lOmmol六次甲基四胺加入到25ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；將上述兩種溶液混合后，再磁力攪拌30分鐘；將上述混合后的溶液加入到反應釜中，同時放進一片2*4cm的泡沫鎳，在90°C加熱5小時，待其降溫到室溫時，取出樣品，然后將樣品在溫度為60°C的條件下烘干，即得到多孔a-Co(0H)2納米陣列薄膜。
[0022]優(yōu)選地，步驟(2)中Ag/Co (0!1)2納米復合材料的制備方法如下:配置30mL 4mmol/L的硝酸銀溶液和30mL 2mmol/L的NaHB溶液，在將生長上Co (0H) 2的泡沫鎳浸漬到硝酸銀中溶液，浸漬時間為1分鐘；再浸漬到NaHB溶液中1分鐘；重復上述步驟2?3次，即得到Ag修飾的多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜，即Ag/Co (0H) 2納米復合材料。
[0023]本發(fā)明的有益效果在于:
[0024]本發(fā)明制備而成的Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜超級電容器電極材料是一類性能良好的超級電容器電極材料，同時本發(fā)明的設備簡單，工藝條件易于控制。
[0025]通過本發(fā)明的方法制備的Ag/Co (0H) 2超級電容器電極材料具有優(yōu)異的電學性能，經(jīng)過相關電化學性能測試分析得Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜材料的比電容量最高為930.1F/g，循環(huán)壽命較長。在低恒電流充放電性能理想，lA/g電流密度經(jīng)過1200個循環(huán)，Ag/Co (OH) 2的比容量有較好的保持，是第一個循環(huán)的92.6%，而未經(jīng)Ag修飾的0)(0!1)2為83.4%。因此，該方法制備的Ag/Co (0H) 2納米陣列薄膜材料在超級電容器電極材料領域有巨大的應用價值。
【附圖說明】
[0026]圖1為實施例1所制備的多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜的XRD圖；
[0027]圖2 (a)為實例1所制備的生長有多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜泡沫鎳的SEM圖；(b)為實例1所制備的生長有多孔a -Co (0Η) 2納米陣列薄膜的SEM圖；(c)為實施例2所制備的Ag修飾的多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜SEM圖；(d)為實施例1所制備的Ag修飾的多孔a -Co (OH) 2納米陣列薄膜SEM圖；
[0028]圖3為實施例1所制備的Ag修飾的多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜SEM高倍圖；
[0029]圖4為實施例1所制備的Ag修飾的多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜EDAX圖；
[0030]圖5為實施例1所制備的不同材料的超級電容器電極在10mV/S掃描速度下的CV循環(huán)性能測試圖；
[0031]圖6為實施例1所制備Ag修飾的多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜超級電容器電極材料在不同掃描速度下的CV循環(huán)性能測試圖；
[0032]圖7為實施例1所制備Ag修飾的多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜超級電容器電極材料的充放電性能測試圖；
[0033]圖8為實施例1所制備Ag修飾的多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜超級電容器電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性能測試圖。
【具體實施方式】
[0034]為了便于本領域技術人員理解，下面結合附圖1-7和實施例對本發(fā)明的構思作進一步的說明；同時，說明書中所涉及的各種原料，均購自市場。
[0035]實施例1
[0036](1)多孔a -Co (0H) 2納米陣列薄膜的制備
[0037]稱取5mmo 1 Co (N03) 2.6H20加入到20ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；稱取lOmmol六次甲基四胺加入到25ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；將上述兩種溶液混合后，再磁力攪拌30分鐘；將上述混合后的溶液加入到反應釜中，同時放進一片2*4cm的泡沫鎳，在90°C加熱5小時，待其降溫到室溫時，取出樣品，然后將樣品在溫度為60°C的條件下烘干，即得到多孔a-Co (0隊納米陣列薄膜。
[0038]⑵Ag/Co (0H) 2納米復合材料的制備
[0039]將步驟⑴中得到的生長在泡沫鎳上的多孔a -Co (0H)2納米陣列薄膜放進盛有30mL濃度為4mmol/L的硝酸銀溶液的50ml燒杯中，浸漬1分鐘時間，再立即取出放進盛有30mL濃度為2mmol的NaHB溶液50ml燒杯中，重復以上步驟三次，得到Ag/Co (0H) 2納米復合材料。
[0040]⑶Ag/Co (0H)2納米陣列薄膜超級電容器電極材料的制備
[0041]將生長有Ag/Co (0H)2納米復合材料的泡沫鎳壓片，盛與培養(yǎng)皿中，放入真空干燥箱中干燥10小時，即得到超級電容器電極材料。
[0042]實施例2
[0043](1)多孔a -Co (0Η) 2納米陣列薄膜的制備
[0044]稱取5mmo 1 Co (N03) 2.6H20加入到20ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；稱取lOmmol六次甲基四胺加入到25ml去離子水中，磁力攪拌20分鐘；將上述兩種溶液混合后，再磁力攪拌30分鐘；將上述混合后的溶液加入到反應釜中，同時放進一片2*4cm的泡沫鎳，在90°C加熱5小時，待其降溫到室溫時，取出樣品，然后將樣品在溫度為60°C的條件下烘干，即得到多孔a-Co(OH)^米陣列薄膜。
[0045]⑵Ag/Co (0H) 2納米復合材料的制備
[0046]將步驟(1)中得到的生長在泡沫鎳上的多孔a -Co (0Η)2納米陣列薄膜放進盛有30mL濃度為4mmol/L的硝酸銀溶液的50ml燒杯中，浸漬一分鐘時間，再立即取出放進盛