一种氧化钴薄膜电极的原位制备方法.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CN108899221A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810617272.4(22)申请日2018.06.15(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人樊玉欠李丽霞王璐萌余文婷马志鹏邵光杰(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人李合印(51)Int.Cl.H01G11/86(2013.01)H01M4/1391(2010.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种氧化钴薄膜电极的原位制备方法(57)摘要一种氧化钴薄膜电极的原位制备方法，其主要步骤包括：(1)将金属镍基体清洗除尘、除锈、除油以获得清洁的镍表面；(2)通过电镀技术在金属镍基体表面电沉积金属钴层；(3)配置原位制备所用的电解质溶液，溶剂为去离子水，溶质主要成分为碳酸盐；(4)将清洗干净的镀钴的电极浸入到所配置的电解质溶液中，通过自氧化技术对电极表面进行持续活化；(5)将完成上步反应的电极取出，清洗并干燥后放在坩埚中，置于马弗炉中在150℃-500℃热处理2小时，即可获得氧化钴薄膜电极。本发明工艺简单、原材料简单、易于操作、生产成本低，所制备薄膜电极导电性好、比表面积高、储能活性高，适合工业化大生产。CN108899221ACN108899221A权利要求书1/1页1.一种氧化钴薄膜电极的原位制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)将金属镍基体清洗除尘、除锈、除油以获得清洁的镍表面；(2)通过常规的电镀技术在金属镍基体表面电沉积金属钴层；(3)配置电解质溶液，溶剂为去离子水，溶质主要成分为碳酸盐；(4)将步骤(2)的镀钴的电极浸入步骤(3)配置的电解质溶液中，通过自氧化技术对电极表面进行持续活化；(5)将步骤(4)的电极取出，清洗并干燥后放在坩埚中，置于马弗炉中在150-500℃热处理2小时，获得氧化钴薄膜电极。2.根据权利要求1所述的氧化钴薄膜电极的原位制备方法，其特征在于：所述镍基体是指平板镍或者多孔镍基体。3.根据权利要求1所述的氧化钴薄膜电极的原位制备方法，其特征在于：所述电解质溶液为Na2CO3、K2CO3、Li2CO3中的一种、两种、或三种，一种碳酸盐时浓度为1-3mol/L，两种碳酸盐时质量比例为1:2，三种碳酸盐时的比例相等。4.根据权利要求1所述的氧化钴薄膜电极的原位制备方法，其特征在于：步骤(4)是在20-80℃的烘箱中完成对电极表面进行持续活化。2CN108899221A说明书1/2页一种氧化钴薄膜电极的原位制备方法技术领域[0001]本发明属于材料技术领域，特别涉及一种电极材料的制备方法。背景技术[0002]当今社会，化石燃料不断消耗，环境污染日益严重，这一问题亟待解决。电能作为能源使用不产生污染物排放，因此可作为清洁能源使用。基于此，储存电能的设备在电能的使用中不可或缺。超级电容器由于其大功率、寿命长、充放电速度快、绿色无污染等优点而备受青睐，目前已成功应用于电动交通工具(电动汽车、电动车)、各种电子产品(手机、笔记本)、高功率武器装备等领域。电极材料作为超级电容器的核心组成，其电化学性能是决定电容器性能的关键因素。因此，开发高性能电极材料对超级电容器的发展非常重要。目前，用于超级电容器的电极材料主要有碳材料、金属氧化物和导电聚合物。[0003]金属氧化物作为一种新型、高效、实用的能量存储装置，由于其比容量高、使用寿命长、维护简单而引起研究者的广泛兴趣。钴基金属氧化物是一种重要的过渡金属氧化物，具有高电化学活性、高能量密度、稳定性好等优点，被广泛的作为电极材料应用于超级电容器、锂离子电池等。[0004]目前，氧化钴产品主要为粉末材料，此类材料在尺寸较小时虽具有较高的储能活性，但需要额外的粘结剂和添加剂，来增强其与基体的结合力和电导率，这就使应用的工艺复杂化。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种工艺简单、原材料简单、易于操作、生产成本低、具有高比表面积、导电性好、储能活性高的氧化钴薄膜电极的原位制备方法。[0006]本发明的技术方案如下：[0007](1)将金属镍基体清洗除尘、除锈、除油以获得清洁的镍表面；所述镍基体是指平板镍或者多孔镍基体；[0008](2)通过常规的电镀技术在金属镍基体表面电沉积金属钴层；[0009](3)配置电解质溶液，溶剂为去离子水，溶质主要成分为碳酸盐；[0010]所述电解质溶液为Na2CO3、K2CO3、Li2CO3中的一种、两种、或三种，一种碳酸盐时浓度为1-3mol/L，两种碳酸盐时质量比例为1:2，三种碳酸盐时的比例相等；[0011](4)将步骤(2)的镀钴的电极浸入步骤(3)配置的电解质溶液中，通过自