CN119446800A 硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料、制备方法及电容器 （西安理工大学）

尤其涉及一种硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极易行的一步水热法在泡沫镍上生长硫掺杂镍锰现有技术中存在的过渡金属层状双氢氧化物由2S3：将生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫所述水热反应的温度为100℃~180℃,反应时间为10～16h。所述硼氢化钠水溶液的浓度为0.3～1mS3中所述将生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸于硼氢化钠水溶液中反应的温度为0℃~30℃,反应的时间为0.5～1.5h。9.一种利用权利要求1_8任一项所述方法制备的硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材3[0003]过渡金属层状双氢氧化物独特的二维层状形貌和过渡金属的多种价态使得过渡[0006]针对现有技术中存在的过渡金属层状双氢氧化物由于导电率低、电子传输效率S3：将生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸于硼氢化钠水溶液中反应，4~2.5且金属盐的浓度为0.03～0.1mol/L。溶液中反应的温度为0℃~30℃,反应的时间为0.5～1.5h。[0015]本发明提供一种利用上述方法制备的硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料，在1A/g电流密度下，所述硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料的比电容为1110.13~5[0022]所述水热反应的温度为100℃~180℃,反应时间为10～16h，在100℃~180℃条件泡沫镍浸于硼氢化钠水溶液中的反应温度为0℃~30℃,反应时间为0.5～1.5h，反应条件[0027]图1为本发明的一种硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料的制备方法流程示意料NiMn_LDH@NF放大30000倍的扫描电镜图；d为对比例2制备的电极材料S_NiMn_LDH@NF放大2000倍的扫描电镜图；e为对比例2制备的电极材料S_NiMn_LDH@NF放大5000倍的扫描电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的放大30000倍的扫描电子显微镜图；j为实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的扫描电子显微镜图；k为实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的Mn元素映射图；l为实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的S元素映射电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的O元素[0029]图3为本发明的实施例1、对比例1和对比例2制备的电极材料的X射线光电子能谱6[0030]图4为本发明的实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的循环伏安测试谱[0031]图5为本发明的实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的恒电流充放电测[0037]图11为本发明的实施例1及对比例1_3制备的电极材料的恒电流充放电测试对比[0039]图13为本发明的实施例1制备的电极材料的峰值电流与扫描速率的幂律关系、电7将混合溶液转移至水热反应釜中，将泡沫镍浸于混合液中，在100℃~180℃条件的泡沫镍；水热反应的温度优选为100℃~150℃,进一步优选为100℃~130℃,最优选为S3：将生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸于硼氢化钠水溶液中反应，将生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸于浓度为0.3～1mol/L的硼氢化[0050]该方法利用简便易行的一步水热法在泡沫镍上生长硫掺8所得到的生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸泡于浓度为0.5mol/L的硼氢化钠将所得到的生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸泡于浓度为0.3mol/L的硼氢化所得到的生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸泡于0.7mol/L的硼氢化钠水溶液9所得到的生长有硫掺杂镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸泡于浓度为1.0mol/L的硼氢化钠状双氢氧化物的泡沫镍。将所得到的生长有镍锰层状双氢氧化物的泡沫镍浸泡于浓度为[0065]参见图4，为实施例1制备的硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料S_NiMn_LDH_[0066]参见图5，将实施例1制备的硫掺杂镍锰层状双氢氧化物电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF在不同电流密度下的恒电流充放电（GCD，GalvanostaticCharge/Discharge看各电极材料的CV曲线均显示出一对清晰的氧化还原峰，证明了它们典型的赝电容特性。相较于NiMn_LDH@NF，硫掺杂后电极材料的氧化还原峰都变强，其中，对比例2制备的S_制备硫掺杂NiMn_LDH@NF电化学性能例1所制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF具有最大的CV曲线积分面积，说明合适的硫掺杂比例和氧空位浓度能够有效提高镍锰层状双氢氧化[0069]参见图8，为实施例1_4及对比例制备的电极材料在1A/g电流密度下的GCD曲线对的充放电时间，可以进一步证明其中实例1所制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF具有高NiMn_LDH_Ov0.7@NF和S_NiMn_LDH_Ov1.0@NF的比电容分别为1903.47F/g、1110.13F/g、[0071]参见图10，由实施例1及对比例1_3制备的电极材料的循环伏安测试对比谱图可[0074]参见图13，图a至图c分别为实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF为实施例1制备的电极材料S_NiMn_LDH_Ov0.5@NF的峰值电流与扫描速率的幂律关系，根据LDH_Ov0.5@NF在扫描速率5～100mV/s时的电容贡献，可以看度下的循环性能，在10000次充放电循环后还有接近100%的库伦效率和92.89%的电容保持