2023102568691一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料及其制备方法,超级电容器正极材料和超级电容器.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN116417267A
(43)申请公布日2023.07.11
(21)申请号202310256869.1
(22)申请日2023.03.17
(71)申请人东北电力大学
地址132000吉林省吉林市长春路169号
(72)发明人王维雪梁宸铭鲁敏张海丰
张宇孟耘同
(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理
有限公司11246
专利代理师陈波
(51)Int.Cl.
H01G11/30(2013.01)
H01G11/46(2013.01)
H01G11/86(2013.01)
H01G11/24(2013.01)

权利要求书1页说明书5页附图5页
(54)发明名称
一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料及
其制备方法、超级电容器正极材料和超级电容器
(57)摘要
本发明属于超级电容器电极材料技术领域，
特别涉及一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材
料及其制备方法、超级电容器正极材料和超级电
容器。本发明NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料
具有在球形表面形成针管状双金属氢氧化物稳
定的结构，Ni、Mn、Co的摩尔比分别为(1～2):(1
～2):(1～2)。本发明提供的两步法制备NiMnCo
三元金属氢氧化物复合材料作为超级电容器正
极材料，能够显著提升比电容及能量密度。
CN116417267A
CN116417267A权利要求书1/1页

1.一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料，其特征在于，具有在球形表面形成针管状
双金属氢氧化物稳定的结构，Ni、Mn、Co的摩尔比分别为(1～2):(1～2):(1～2)。
2.一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，以镍盐、锰盐为原
料，经水热反应得到NiMn双金属有机框架；将钴盐、尿素和所述NiMn双金属有机框架在去离
子水中混合均匀，经溶剂热反应、过滤、干燥得到NiMnCo三元氢氧化物复合材料；优选地，所
述钴盐、尿素的摩尔比为1:25。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐为六水合硝酸镍、六水合硫
酸镍、六水合氯化镍中的一种或多种，所述锰盐为四水合氯化锰、四水合硝酸锰、四水合硫
酸锰、四水合醋酸锰中的一种或多种，所述钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴、六水合硫
酸钴、六水合醋酸钴中的一种或多种。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述NiMn双金属有机框架的制备
过程还加入分散剂和/或结构导向剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮；所述
结构导向剂为均苯三甲酸；所述均苯三甲酸和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:5～1:15。
6.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述NiMn双金属有机框架的制备
过程还加入去离子水和溶剂；优选地，所述溶剂包括乙醇、N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或多
种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述去离子水、无水乙醇和N,N‑二甲
基甲酰胺溶液体积比为1:1:1～3:1:1。
8.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应温度为120～150℃，
反应时间为8～12h；所述溶剂热反应温度为80～90℃，反应时间为5～10h。
9.一种超级电容器正极材料，其特征在于，包含权利要求1所述的NiMnCo三元金属氢氧
化物复合材料，或者包含权利要求2‑8任一项所述制备方法制备的NiMnCo三元金属氢氧化
物复合材料。
10.一种超级电容器，其特征在于，包含权利要求9所述的超级电容器正极材料。

2
CN116417267A说明书1/5页

一种NiMnCo三元金属氢氧化物复合材料及其制备方法、超级
电容器正极材料和超级电容器

技术领域
[0001]本发明属于超级电容器电极材料技术领域，特别涉及一种NiMnCo三元金属氢氧化
物复合材料及其制备方法、超级电容器正极材料和超级电容器。

背景技术
[0002]随着世界人口的持续扩增以及工业技术的迅速发展，能源的供给对于国家综合实
力的提升越来越重要。化石燃料的过度利用导致其逐渐枯竭并且造成与温室气体排放相关
的环境影响等问题，致使全球对开发可再生能源供应的需求不断增加，例如太阳能、潮汐能
和风能等清洁型可再生能源。然而，这些能源易受地形、天气、环境等因素影响，并且所产生
的电力很难得到有效储存，因此发展高效清洁可持续的储能装置对于缓解此类受制条件较
多的可再生能源并网影响至关重要。而在各种储能装置中，电池和超级电容器分别代表了
两种领头的储能技术。其中锂离子电池(LiBs)作为目前市场中使用最为广泛的一种储能电
源，在使用过程中会因电子和离子缓慢传输导致电阻损耗发生，并且在高功率运行下会产
生巨大