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
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(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
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