一种超级电容器材料NiO的合成方法

摘要

本发明涉及一种超级电容器材料NiO的合成方法，属于贮能电极材料领域。该方法以微乳液分散液滴作为微反应器，通过复合掺杂金属阳离子合成纳米级稳定化α-Ni(OH)2，并将α-Ni(OH)2热处理得到为纳米掺杂NiO材料。其中掺杂金属阳离子为Al3+、Cu2+、Y3+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Cr3+、Fe3+中的一种或多种，掺杂离子与亚镍离子的比例为0～0.2；所用微乳液为“曲拉通X-100/正丁醇/环己烷/水”四组分系统。该方法所得材料用于超级电容器与一般NiO材料相比，具有更高的比容量和良好的导电性，且合成路线简单、条件易于控制、产物纯度较高，适于商业化生产。

主权项

一种超级电容器材料NiO的合成方法，其特征在于：NiO由掺杂纳米α‑Ni(OH)2热处理得到，产品粒径为纳米级；α‑Ni(OH)2的合成以“表面活性剂/助表面活性剂/环己烷/水”四组分微乳液系统作为微反应器，合成过程中掺杂金属阳离子；掺杂金属阳离子为Al3+、Cu2+、Y3+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Cr3+、Fe3+中的一种或多种，掺杂离子与亚镍离子的比例为大于0小于等于0.2；具体合成步骤如下：(1)合成掺杂纳米α‑Ni(OH)2：在恒温和搅拌条件下将碱微乳液逐滴滴入含掺杂金属阳离子盐的镍盐微乳液中，至pH达到预定值，继续恒温搅拌进行沉淀合成；反应结束后，经静置、分层、抽滤、洗涤、干燥和研磨，得到掺杂纳米α‑Ni(OH)2材料；合成掺杂纳米α‑Ni(OH)2材料过程中的恒温温度为40～80℃，滴碱终点pH为10～14，反应时间为1～5h；(2)将α‑Ni(OH)2热处理为NiO：将纳米α‑Ni(OH)2材料缓慢升温至一定温度并恒温一定时间，得到NiO材料；热处理过程中的升温速度为1～5℃/min，恒温温度为200～400℃，恒温时间为2～5h；其中，所用镍盐为六水合氯化镍、六水合硝酸镍和六水合硫酸镍中的至少一种；掺杂金属阳离子盐为该离子的硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐和氯盐中的至少一种；碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，并以氨水为络合剂；所用微乳液体系：表面活性剂为曲拉通X‑100，助表面活性剂为正丁醇，二者以0.06～6的质量比混合，溶于5倍体积的环己烷中，作为乳化剂；微乳液中乳化剂的用量为水溶液体积的大于0小于等于0.05。