一种钴原位掺杂三氧化钼材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116002756A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211633316.5(22)申请日2022.12.19(71)申请人上海理工大学地址200093上海市杨浦区军工路516号(72)发明人郝亮尹宝熠王晨(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225专利代理师蒋亮珠(51)Int.Cl.C01G39/02(2006.01)H01G11/46(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种钴原位掺杂三氧化钼材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种钴原位掺杂三氧化钼材料及制备方法和应用，制备过程中：首先，将乙酰丙酮钼溶解于酒精中，搅拌后放入反应釜中进行水热反应，洗涤、烘干后得到三氧化钼前驱体材料；其次，将三氧化钼前驱体进行加热得到三氧化钼材料；之后，将三氧化钼和六水合硝酸钴加入到去离子水中，搅拌后放于超声波设备中进行超声，洗涤、烘干；最后，将样品放置于管式炉中进行加热得到钴原位掺杂三氧化钼材料。与现有技术相比,本发明钴原位掺杂三氧化钼材料具有优异的充放电性能和循环稳定性，在20A/g的充放电流下，比电容量为280C/g；具有反应条件容易控制，制备工艺简单，所得产品一致性好的优点，有利于三氧化钼的工业化生产。CN116002756ACN116002756A权利要求书1/1页1.一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备三氧化钼材料：(1.1)室温下，将乙酰丙酮钼溶解于酒精中，搅拌12‑24h得到溶液；(1.2)将步骤(1.1)得到的溶液移至水热反应釜中进行水热反应，温度为200‑220℃，反应时间为48‑60h；(1.3)再将水热反应后的产物进行固液分离，对所得固体产物进行洗涤，烘干，得到三氧化钼前驱体材料；(1.4)将步骤(1.3)得到的三氧化钼前驱体材料进行煅烧，温度为450‑500℃，煅烧时间为3‑5h，升温速率为5‑10℃/min；步骤2，制备钴原位掺杂三氧化钼材料：(2.1)室温下，将步骤1得到的三氧化与六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)溶解于去离子水中，得到溶液A，搅拌12‑24h；(2.2)将步骤(2.1)得到的溶液移至超声波设备中进行超声；(2.3)将步骤(2.2)得到的溶液进行固液分离，对所得固体产物进行洗涤，烘干，得到钴原位掺杂三氧化钼前驱体材料；(2.4)将步骤(2.3)得到的钴原位掺杂三氧化钼前驱体材料进行煅烧，温度为500℃，煅烧时间为2‑3h，升温速率为5‑10℃/min。2.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤1.1)中，每60‑80ml酒精中加入0.326‑0.434g乙酰丙酮钼。3.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤1.3)中，所述的烘干温度为60‑70℃。4.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤1.3)中，固液分离后所得固体产物用去离子水和无水乙醇进行4‑6次洗涤。5.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤2.1)中，每100～200ml混合溶液中，加入各物质的量为：0.003‑0.01g三氧化钼、0.291g‑0.582g六水合硝酸钴。6.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤2.2)中，所述超声时间为20‑60s。7.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤2.3)中，所述的烘干温度为60‑70℃。8.根据权利要求1所述的一种钴原位掺杂三氧化钼材料的制备方法，其特征在于，步骤2.3)中，固液分离后所得固体产物用去离子水和无水乙醇进行4‑6次洗涤。9.一种钴原位掺杂三氧化钼材料，其特征在于，钴原位掺杂三氧化钼材料由权利要求1‑8任一所述的方法制备得到的。10.一种权利要求9所述的钴原位掺杂三氧化钼材料的应用，其特征在于，所述钴原位掺杂三氧化钼材料应用于赝电容器中。2CN116002756A说明书1/5页一种钴原位掺杂三氧化钼材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于超级电容器领域，涉及一种通过化学方法制备钴原位掺杂三氧化钼材料，尤其涉及一种钴原位掺杂三氧化钼材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]化石能源枯竭和温室气体排放导致日益严重的能源和气候危机，将导致在不久的将来对可持续能源的需求增加，如太阳能、氢能和风能。由于可持续能源时间和空间上的不均匀，使得储能器件正在快速发展中。在各种储能器件中，赝电容器通过法拉第过程储存电荷并在活性材料表面或附近发生快速可逆