[0033] 下面结合具体实施例对发明的技术方案作进一步说明。
[0034] 实施例1:
[0035] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0036] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.04694g;
[0037] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7271g、AlCl3为0.1433g、KNO3为1.5341g 在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极,Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为1200s;
[0038] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.04827g。
[0039] 实施例2:
[0040] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0041] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.05341g;
[0042] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7216g、AlCl3为0.1401g、KNO3为1.5334g、 KMnO4为0.1601g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极, Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为1200s;
[0043] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.05459g。
[0044] 实施例3:
[0045] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0046] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.06556g;
[0047] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7369g、AlCl3为0.1370g、NaNO3为1.5435g、 KMnO4为0.3282g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极,Pt电极作对电极),选取-1V进行恒电位沉积,沉积时间为400s;
[0048] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.06682g。
[0049] 实施例4:
[0050] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0051] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.06318g;
[0052] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7369g、AlCl3为0.1370g、KNO3为1.5435g、 KMnO4为0.3282g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极, Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为800s;
[0053] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.06498g。
[0054] 实施例5:
[0055] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0056] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.05754g;
[0057] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7369g、AlCl3为0.1370g、KNO3为1.5435g、 KMnO4为0.3282g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极, Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为1000s;
[0058] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.05958g。
[0059] 实施例6:
[0060] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0061] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.05880g;
[0062] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7369g、AlCl3为0.1370g、KNO3为1.5435g、 KMnO4为0.3282g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极, Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为1200s;
[0063] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.06141g。
[0064] 如图1-4所示,产物为花状纳米片。
[0065] 如图5所示,EDX图可以检测到合成物质包含的所有元素。
[0066] 实施例7:
[0067] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0068] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.05954g;
[0069] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7369g、AlCl3为0.1370g、KNO3为1.5435g、 KMnO4为0.3282g在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站 CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极,Pt电极作对电极),选取-0.6V进行恒电位沉积,沉积时间为1500s;
[0070] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.06247g。
[0071] 实施例8:
[0072] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 15min 3次;
[0073] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.07633g;
[0074] (3)称取KMnO4为0.3254g在室温下溶于100mL去离子水中,用电化学工作站CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极,Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为400s;
[0075] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥至恒重,称的质量为0.07729g。
[0076] 实施例9:
[0077] (1)泡沫镍预处理:用3M HCl超声10min,去离子水、无水乙醇各洗 3次;
[0078] (2)将预处理过的泡沫镍60℃真空干燥,称的质量为0.06712g;
[0079] (3)称取NiCl2·6H2O为0.7267g、KNO3为1.5378g、KMnO4为0.3231g 在室温下分别溶于100mL去离子水中,用电化学工作站CHI660C三电极体系进行电沉积(泡沫镍作工作电极,Hg/HgO作参比电极,Pt电极作对电极),选取-0.9V进行恒电位沉积,沉积时间为400s;
[0080] (4)沉积后,泡沫镍用去离子水冲洗,60℃真空干燥,称的质量为 0.06799g。
[0081] 实施例10:
[0082] 电化学性能测试
[0083] 1、将电沉积制得的复合材料纳米片作为工作电极,Hg/HgO作为参比电极,Pt电极作为对电极。电解液为6mol/L KOH溶液。
[0084] 2、电化学性能测试:整个三电极系统是用电化学工作站CHI660C测试系统完成的。
[0085] 实施例1-9的性能如表1所示:
[0086] 表1
[0087]
[0088]
[0089] 备注:上表所列举出来的相应的电化学数据都是在电流密度为1A/g条件下所得。
[0090] 如表1所示:实施例1没有高锰酸钾,其相应的电化学性能相对比较差,比电容值比较低,能量密度也相对较小;实施例2-7可以很明显观察到随着高锰酸钾量的增加,其相应的电化学性能明显提高,同时,选择不同的沉积时间去获得最优的电化学性能;实施例8仅有高锰酸钾,其电化学性能也比较差;实施例9没有铝源,电化学性能也相对偏差。
[0091] 如图6-9所示,MnO2@Ni-Al LDH复合材料的电化学性能很好,在电流密度1A/g时,质量比电容高达1554F/g;10A/g时,比电容仍能高达968F/g。同时在2A/g时,经过500次充放电循环,比电容保持在743.6F/g,仍能有 60%左右的电容保留值。甚至在高的功率密度2.5kW/kg时,都能保持一个高的能量密度33.6Wh/kg。可以进行工业化生产。
[0092] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0093] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。