一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111634963A(43)申请公布日2020.09.08(21)申请号202010629963.3(22)申请日2020.07.03(71)申请人朱义奎地址433000湖北省仙桃市沔阳大道特1号(72)发明人朱义奎(51)Int.Cl.C01G53/04(2006.01)H01G11/24(2013.01)H01G11/46(2013.01)H01G11/86(2013.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法(57)摘要本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法。本发明的技术方案如下：一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，按比例配制硝酸镍、硝酸铁的混合溶液，加入一定量的聚丙烯酰胺，搅拌均匀，将溶液转入聚四氟乙烯反应釜，采用水热法合成得到棕红色的预聚体悬浮液，对其进行过滤、清洗、干燥、球磨后，放入马弗炉中烧结，随炉冷却，得到铁掺杂纳米氧化镍粉体。本发明提供的一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，能够获得分散性优良、粒径分布窄、比电容高、内阻小的纳米氧化镍粉体。CN111634963ACN111634963A权利要求书1/1页1.一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，按比例配制硝酸镍、硝酸铁的混合溶液，加入一定量的聚丙烯酰胺，搅拌均匀，将溶液转入聚四氟乙烯反应釜，采用水热法合成得到棕红色的预聚体悬浮液，对悬浮液进行过滤、清洗、干燥、球磨后，放入马弗炉中烧结，随炉冷却，得到铁掺杂纳米氧化镍粉体。2.根据权利要求1所述的用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，用于制备该铁掺杂纳米氧化镍粉体的原料及质量份数为：六水合硝酸镍25～40份，九水合硝酸铁8～15份，聚丙烯酰胺3～8份，0.05mol/L氨水2～4份，去离子水100份。3.根据权利要求1～2所述的用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)按比例取六水合硝酸镍、九水合硝酸铁和去离子水，混合后，搅拌均匀，加入聚丙烯酰胺，继续搅拌均匀，得到黄色的混合溶液A；2)向溶液A中加入0.05mol/L氨水调节硝酸镍溶液的pH值为7.1～7.5，得到溶液B；3)将溶液B转入聚四氟乙烯反应釜，使反应釜的装填度为75％，在150℃条件下水合反应2～5小时，冷却后，获得深黄色的悬浮液C；4)将悬浮液C抽滤，依次用去离子水和无水乙醇清洗，如此清洗三次，每次清洗后抽滤，清洗干净后在75℃烘箱中干燥，得到棕红色粉末D；5)将棕红色粉末D在刚玉球磨罐球磨后，在马弗炉中于350～450℃条件下烧结2小时，随炉冷却后，得到铁掺杂纳米氧化镍粉体。4.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，所述铁掺杂纳米氧化镍粉体的平均粒径为25～50nm。5.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，所述铁掺杂纳米氧化镍粉体填充在多孔镍上做成电极，在5～12mA/cm2的电流密度下，比单一多孔镍电极的比电容提高35.6～52.3％。6.根据权利要求1所述的一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，其特征在于，所述铁掺杂纳米氧化镍粉体填充在多孔镍上做成电极，用作超级电容器时，内阻为0.36～0.41mΩ，比单一多孔镍电极超级电容器的内阻减小了60.2～65.0％。2CN111634963A说明书1/3页一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米材料技术领域，特别涉及一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法。背景技术[0002]全球经济的快速增长离不开工业的迅猛发展，但是依靠工业发展来促进经济增长会消耗大量的化石能源，造成自然资源的日益枯竭，导致二氧化碳排放量大幅度上升。因此要求尽快寻找可再生能源及清洁能源。[0003]超级电容器作为一种新型储能元件，具有功率密度高、充电迅速、使用温度范围宽、寿命长等优异特性，而作为能源改革的重要支撑技术，并引起越来越多人的关注。[0004]由于电极材料的活性直接影响超级电容器的性能优劣，而纳米氧化镍粉体由于具有结构性能可控、环境友好、成本低等优点，获得广泛的应用。[0005]但是目前纳米氧化镍粉体存在制备团聚现象严重、比电容不高、内阻较大的问题。发明内容[0006]本发明提供一种用于超级电容器的铁掺杂纳米氧化镍粉体的制备方法，以六水合硝酸镍、硝酸铁、聚丙烯酰胺、氨水、去离子水为主要原料，采用