[0037] 实施例1
[0038] 一种以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备及其性能的研究,包括以下步骤:
[0039] (1)将六水合硝酸钴、四水氯化锰,氟化铵和尿素溶解于40mL去离子水中,溶液中钴盐的质量为0.218g,锰盐的质量为0.296g,氟化铵的质量为0.036g,尿素的质量为0.72,搅拌溶解得到分散液1;
[0040] (2)将步骤(1)所配置的分散液1转移至反应釜中,放入泡沫镍(8cm2),于140℃下水热反应4h。将得到的基于泡沫镍上的CoMn2O4前驱体用去离子水和乙醇分别冲洗三次,于60℃下真空干燥5h;
[0041] (3)将步骤(2)所得的基于泡沫镍上的CoMn2O4前驱体在空气中进行热处理2h,热处理温度400℃,即得到所述的基于泡沫镍上的CoMn2O4纳米针状阵列的超级电容器电极材料;
[0042] (4)将六水氯化镍、四水氯化锰与六亚甲基四胺溶解于70mL去离子水中,溶液中镍盐的质量为0.238g,锰盐的质量为0.198g,六亚甲基四胺的质量为0.701g,搅拌溶解得到分散液2。
[0043] (5)将步骤(4)所配置的分散液2转移至反应釜中,将步骤(3)所制备的样品浸入分散液2中,于90℃下水热反应6h。将得到的基于泡沫镍上的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合材料用去离子水和乙醇分别冲洗三次,于60℃下真空干燥5h。该材料命名为Ni1Mn1-LDH-CoMn2O4-NF。
[0044] 通过X射线粉末衍射对最终产物的样品进行表征,如图1所示,由图可以看出,锰酸钴单体,镍锰层状双氢氧化物及锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料已成功制备且复合样品结晶度高、杂质少。
[0045] 通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物的形貌进行表征。图2和图4分别是步骤3所得以泡沫镍为基底的锰酸钴纳米针状的扫描图和透射图,可看到大量纳米针。图3和图5分别是步骤7所得以泡沫镍为基底的CoMn2O4/NiMn-LDH复合电极材料的扫描和透射图,可见在CoMn2O4纳米针的表面有大量的NiMn-LDH纳米片负载其上。
[0046] 实施例2
[0047] 一种以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备及其性能的研究,包括以下步骤:
[0048] 该泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于将实施例1步骤4中的NiCl2·6H2O的质量改为0.476g,其余条件不变。该材料命名为Ni2Mn1-LDH-CoMn2O4-NF。
[0049] 实施例3
[0050] 一种以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备及其性能的研究,包括以下步骤:
[0051] 该泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于将实施例1步骤4中的NiCl2·6H2O的质量改为0.714g,其余条件不变。该材料命名为Ni3Mn1-LDH-CoMn2O4-NF。
[0052] 实施例4
[0053] 一种以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备及其性能的研究,包括以下步骤:
[0054] 该泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于将实施例1步骤4中的NiCl2·6H2O的质量改为0.952g,其余条件不变。该材料命名为Ni4Mn1-LDH-CoMn2O4-NF。
[0055] 实施例5
[0056] 以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物作为超级电容器电极材料的应用[0057] 将实施例1制备得到的负载了CoMn2O4和CoMn2O4/NiMn-LDH复合纳米材料的泡沫镍剪成1cm×1cm大小作为工作电极,分别以铂片电极和甘汞电极作为对电极和参比电极,构成三电极体系,在6mol/L的KOH电解质水溶液中进行电化学性能测试。图6是在电势范围在-0.2-0.8V,扫描速率为10mV/s获得的循环伏安曲线,图中有明显的氧化还原峰,显示了电极材料的赝电容特性。图7是电极材料的恒电流充放电曲线。在电流密度为1A/g时,电极的比电容量为2334F/g,显示了较高的比电容量。
[0058] 通过对锰酸钴负载不同镍锰比例的LDH复合电极材料进行充放电测试,如图10所示,当锰酸钴单体与镍锰层状双氢氧化物复合时,当镍锰比例为1:1时电极材料的性能达到最佳。
[0059] 上述参照实施例对以泡沫镍为基底的锰酸钴/镍锰层状双氢氧化物复合电极材料的制备方法及作为超级电容器电极材料的应用进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。