纳米多孔钴电极材料及其制备方法

    专利查询2023-05-21  101



    1.本发明涉及纳米金属功能材料技术领域,具体而言涉及一种纳米多孔钴电极材料及其制备方法。


    背景技术:

    2.电极材料是制约电化学应用发展的主要因素,因此,开发性质优异的工作电极材料是提升电化学性能的重要途径之一。
    3.纳米多孔金属作为一种新型的功能结构材料,既拥有金属材料的金属属性,同时又具有多孔材料的多孔特性,这些结构特征赋予了纳米多孔金属材料很多独特的物理化学性质,其在电化学方面的应用尤其引人注目。
    4.早期关于纳米多孔金属研究主要聚焦于纳米多孔金、纳米多孔银等贵金属纳米多孔材料的制备及应用,但是贵金属高昂的成本制约了其应用发展,于是研究人员们开始将目光投向了过渡金属纳米多孔材料。
    5.过渡金属基纳米材料具有丰度大、获取容易、合成简单等优点,近年来的许多研究已证明钴及其氧化物、氢氧化物纳米材料具有出色的电化学性能,在超级电容器、传感器、电催化、光催化、电池能源等领域得到广泛研究,且钴基材料较低的成本进一步增加了其大规模生产应用的潜力。
    6.但目前以纳米多孔钴材料作为电极应用至电化学领域的研究并不多见,这是因为纳米多孔钴一般为粉末材料,需要通过聚乙烯醇等介质将其黏附于玻碳电极、碳纸、碳布等载体上来进行使用,这种方法容易出现因负载量低,负载不均匀,纳米结构团聚,而导致的电极材料性能差的问题,且该种方法工序复杂,耗时长,不利于大规模使用;而利用传统的化学脱合金法,因强酸剧烈腐蚀,在多孔层和非晶合金条带之间产生巨大的腐蚀应力,易导致多孔钴材料的破碎,从而无法得到带状材料,限制了纳米多孔钴作为电极材料应用至电化学领域的发展。


    技术实现要素:

    7.本发明目的在于针对现有技术的不足,提供了一种纳米多孔钴电极材料,该电极材料具有三维连续孔洞及金属韧带组成的结构,孔隙分布均匀,测试性能稳定,且实现了电极材料的自支撑,可直接作为电极材料应用至电化学领域。
    8.本发明的另一目的在于提供一种纳米多孔钴电极材料的制备方法。
    9.为实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
    10.一种纳米多孔钴电极材料,所述纳米多孔钴电极材料为可自支撑的纳米多孔条带,具有相互嵌套的三维连续孔洞及金属韧带组成的结构,且所述金属韧带均匀分布;所述纳米多孔钴电极材料中的钴为单质钴。
    11.进一步地,所述孔洞的孔径分布均匀,呈正态分布。
    12.进一步地,所述纳米多孔钴电极材料的比表面积为原始非晶合金条带的13.9倍。
    13.进一步地,所述单质钴的原子百分比含量为26.85-84.01%。
    14.一种纳米多孔钴电极材料的制备方法,包括以下步骤:
    15.s1:按照目标合金zraalbcocmd配比各金属单质,熔炼得到母合金;其中,50at.%≤a≤60 at.%,13at.%≤b≤18at.%,23at.%≤c≤28at.%,0at.%≤d≤5at.%,m为au、ag、ni、nb等金属元素中的任一种;
    16.s2:将s1中得到的母合金通过单辊旋淬法处理以获得zraalbcocmd非晶合金条带;
    17.s3:在标准三电极系统中,以s2中所得的zraalbcocmd非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极,通过恒电位极化的方法对zraalbcocmd非晶合金条带进行电化学脱合金处理,并直接在zraalbcocmd非晶合金条带电极上得到纳米多孔钴电极材料。
    18.进一步地,所述标准三电极体系具体为:以zraalbcocmd非晶合金条带为工作电极,以铂电极为对电极,以饱和甘汞电极为参比电极,以nh4f和(nh4)2so4混合水溶液为电解液,在一定的极化电位下进行恒电位极化。
    19.进一步地,所述nh4f的浓度为0.1-0.15m,(nh4)2so4浓度为0.1-1m。
    20.进一步地,所述极化电位为1.5-2.5v,极化时间为1-4h。
    21.进一步地,所述单辊旋淬法甩带时铜辊转数为2200rpm。
    22.本发明的有益效果在于:
    23.1、本发明的纳米多孔钴电极材料为可自支撑的纳米多孔条带,通过电化学脱合金,其氟化铵中的铵根离子呈弱酸性,降低了酸溶液的酸性,再加上一定的硫酸铵调节ph,使溶液整体还是成弱酸性,本身腐蚀能力降低,从而减小腐蚀应力的产生,给与钴原子足够的扩散时间,且只有在外加电压的条件下才会开始腐蚀,使得腐蚀过程变得更温和可控,从而达到降低腐蚀应力的作用,使得最终制备的纳米多孔钴条带不会破碎,解决了纳米多孔钴在制备带状材料时易破碎的问题,其特有的自支撑结构可直接作为电极材料应用至电化学领域,无需进一步处理,避免了负载处理结构带来的负载量低,负载不均匀以及工序复杂,耗时长的问题,也避免了在电化学测试过程中团聚导致的比表面积下降的问题,保证了测试的效率和稳定。
    24.2、本发明的纳米多孔钴电极材料是以非晶合金zraalbcocmd为前驱体进行电化学脱合金, zraalbcocmd非晶态合金中金属元素在原子尺度上分布混乱,没有取向性,成分分布足够均匀,没有晶界等晶体缺陷,在脱合金的过程中,较为活泼的金属原子被腐蚀掉,较为稳定的金属原子通过扩散形成韧带,从而得到了具有均匀纳米多孔结构的米多孔钴电极材料,其均匀分布的孔径,使得电流通过条带时,电子转移更加均匀,从而在电化学测试的过程中电流相应,测试更稳定;对其孔径的分析可知其孔径呈正态分布,进一步证明了其孔及金属韧带分布均匀。
    25.3、本发明的纳米多孔钴电极材料响应电流大,性能较好,且具有较大的比表面积,为原始非晶合金条带比表面积的13.9倍,较大的比表面积提高了电极材料与电化学溶液的接触效率,为电化学性能的测试提供反应分子所需的扩散和传输通道,为反应提供了更多的附着点,提供了更多氧化还原的场所,从而具有更多的活性位点,加速了反应,其对甲基橙的降解率可高达98.20%。
    26.4、本发明通过电化学脱合金制备纳米多孔钴电极材料,制备工艺简单,成本低廉,可进一步的大规模生产,实用性更好,且在整个过程中不需要强酸溶液,环境友好,有利于
    环境保护。
    附图说明
    27.图1-图6分别是实施例1-6所得纳米多孔钴电极材料表面的sem图。
    28.图7(a)是实施例5所得纳米多孔钴电极材料的tem图。
    29.图7(b)是实施例5所得纳米多孔钴电极材料的tem选区衍射谱分析图。
    30.图8是实施例5所得纳米多孔钴电极材料的孔径分布统计图。
    31.图9是实施例5所得纳米多孔钴电极材料和zralco非晶条带在电压0.05v时的电容电流与扫描速率拟合图。
    32.图10是以zralco非晶合金条带、纯co单质、实施例5所得纳米多孔钴电极材料为工作电极降解甲基橙的紫外可见光光谱图。
    具体实施方式
    33.为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
    34.如无特别说明,以下实施例中的原料均通过商业途径购买。
    35.实施例1
    36.s1:按zr:al:co:au原子比为56:13:28:3取zr、al、co、au纯金属(纯度为99.99%) 共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co、au纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    37.s2:取熔炼后的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16 mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带。
    38.s3:将得到的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    65
    al
    13
    co
    23
    au3非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极 (sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.1m nh4f和0.1m(nh4)2so4混合水溶液,极化电位为1.9v vs.sce,极化时间3h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    39.实施例2
    40.s1:按zr:al:co:au原子比为56:13:28:3取zr、al、co、au纯金属(纯度为99.99%) 共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co、 au纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    41.s2:取熔炼后的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16 mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼
    至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带。
    42.s3:将得到的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    au3非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极 (sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.15m nh4f和0.1m(nh4)2so4混合水溶液,极化电位为2.5v vs.sce,极化时间3h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    43.实施例3
    44.s1:按zr:al:co:ni原子比为60:14:23:3取zr、al、co、ni纯金属(纯度为99.99%) 共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co、 ni纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    45.s2:取熔炼后的zr
    60
    al
    14
    co
    23
    ni3母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16 mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    60
    al
    14
    co
    23
    ni3非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5非晶合金条带。
    46.s3:将得到的zr
    60
    al
    14
    co
    23
    ni3非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    60
    al
    14
    co
    23
    ni3非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极(sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.135m nh4f和0.5m(nh4)2so4混合水溶液,极化电位为1.9v vs.sce,极化时间1h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    47.实施例4
    48.s1:按zr:al:co:nb原子比为56:13:28:3取zr、al、co、nb纯金属(纯度为99.99%) 共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co、 nb纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    49.s2:取熔炼后的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    nb3母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16 mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    56
    al
    13
    co
    28
    nb3非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    nb3非晶合金条带。
    50.s3:将得到的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    nb3非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    56
    al
    13
    co
    28
    nb3非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极 (sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.135m nh4f和1m(nh4)2so4混合水溶液,极化电位为1.5v vs.sce,极化时间3h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多
    次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    51.实施例5
    52.s1:按zr:al:co原子比为56:16:28取zr、al、co纯金属(纯度为99.99%)共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    53.s2:取熔炼后的zr
    56
    al
    16
    co
    28
    母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    56
    al
    16
    co
    28
    非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    56
    al
    16
    co
    28
    非晶合金条带。
    54.s3:将得到的zr
    56
    al
    16
    co
    28
    非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    56
    al
    16
    co
    28
    非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极(sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.135m nh4f和1m(nh4)2so4混合水溶液,极化电位为1.9v vs.sce,极化时间3h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    55.实施例6
    56.s1:按zr:al:co:ag原子比为50:18:27:5取zr、al、co、ag纯金属(纯度为99.99%) 共40g,分别以丙酮、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。将清洁后的zr、al、co纯金属混合在电弧熔炼炉内坩埚中,在氩气气氛下进行熔炼,熔炼电流为180a左右。熔炼时合金锭两侧面分别熔炼两次,每次3min左右。
    57.s2:取熔炼后的zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5母合金10g左右,放置于特制的石英管(石英管直径16 mm,底部开口5mm)底部,在氩气气氛下通过单铜辊甩带急冷法处理以得到zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5非晶合金条带,甩带时铜辊转数为2200转/分钟,通过感应加热将合金熔炼至熔融状态时进行喷注,最终得到宽5mm、厚20-80μm的zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5非晶合金条带。
    58.s3:将得到的zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5非晶合金条带剪下长约1.5cm样品,分别以无水乙醇、去离子水进行超声清洗以去除表面污染物。然后将其点焊在镍丝上,用绝缘物涂覆在焊接处以供电化学实验使用。电化学沉积在标准三电极体系中进行,以处理好的zr
    50
    al
    18
    co
    27
    ag5非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极(对电极面积控制在0.6*1.1cm),以饱和甘汞电极 (sce)为参比电极进行恒电位极化实验,电解液为60ml 0.135m nh4f和1m(nh4)2so4,极化电位为1.9v vs.sce,极化时间4h。电化学脱合金后将样品用去离子水冲洗多次以去除表面残留电解液,得到纳米多孔钴电极材料。
    59.【表征】
    60.1、sem和eds
    61.图1-6分别为实施例1-6所得纳米多孔钴电极材料表面的sem图,从图中可与看出,脱合金之后的非晶合金条带表面形成了孔径均匀的纳米孔结构,该纳米多孔钴与非晶合金条带连结在一起,无需粘合剂复合,可作为电极材料直接使用。
    62.表1为实施例1-6所得纳米多孔钴电极材料相应区域的eds数据
    63.表1
    [0064][0065]
    从各实施例的eds数据结合sem图可以看出,各实施例所得的纳米多孔钴电极材料均得到单质钴的纳米多孔材料,其单质钴的原子百分比含量为26.85-84.01%;其中,实施例1 和实施例2的数据对比可知,电解液浓度较低时,腐蚀深度不够,从而导致非晶合金条带基体中的元素含量过高;从实施例5和6的数据对比可知,在zralco合金体系中加入少量的银元素,孔径平均尺寸由44.7nm降低到了24.6nm,说明银元素的加入可有效细化纳米多孔钴的韧带及孔径。
    [0066]
    2、tem
    [0067]
    图7为实施例5所得纳米多孔钴电极材料的tem图,从图7(a)中的基体中可以明显观察到黑色阴影区和白色亮点区,其中黑色阴影区代表多孔结构韧带,白色亮点区代表多孔孔隙,同时均匀分布的白色亮点区域和黑色阴影区说明孔径与韧带分布均匀,这与sem图像所观察到的结果一致。为了更好的确定脱合金化后形成的纳米多孔结构的成分,对其进行tem选区衍射谱分析,经标定,如图7(b)所示,三个主要的衍射环为co的(312),(204)和(513)晶面,也进一步证明了脱合金化后的非晶合金主要为单质co的纳米多孔结构。
    [0068]
    3、孔径分布统计图
    [0069]
    图8是实施例5所得纳米多孔钴电极材料的孔径分布统计图,从图中可以看出,孔径分布呈正态分布,主要分布在40nm左右,孔径分布均匀,这也进一步证明了非晶态合金在脱合金过程中产生均匀的纳米多孔结构的理论。
    [0070]
    4、比表面积
    [0071]
    图9是实施例5所得纳米多孔钴电极材料和zralco非晶条带在电压0.05v时的电容电流与扫描速率拟合图,在0.05v的电位条件下,对两种材料进行循环伏安的测试,可以得到材料在这个电位下氧化反应和还原反应的响应电流差值,选取10-50mv/s扫描速率,得到这几个扫描速率下的电流差值,然后进行线性拟合,线性拟合结果的斜率越大表明在电化学测试中的性能越好,得到的拟合直线的斜率的比值即为电化学活性面积的比值,从图中可以看出,得到的结果表明纳米多孔钴的斜率是非晶合金条带的13.9倍,即电化学活性比表面积为非晶合金条带的13.9倍,该电极材料具有较大的电化学活性比表面积,从而提供更多的活性位点,加速反应。
    [0072]
    【性能测试】
    [0073]
    分别以zralco非晶合金条带、纯co单质、实施例5所得纳米多孔钴电极材料为工作电极,铂片为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,模拟污染物为20mg/l的甲基橙(mo)溶液,
    使用电化学方波法,施加1.5v的方波电位,对甲基橙进行降解实验,测试降解前后的甲基橙溶液的吸光度,其结果如图10所示。
    [0074]
    从图10可以看出,纯co单质和zralco非晶合金条带对甲基橙降解率只能分别达到 63.03%、90.53%,而实施例5所得纳米多孔钴电极材料对甲基橙的降解率可高达到了98.20%。纳米多孔钴电极材料的高催化活性得益于高的比表面积,其内相互嵌套的孔道和金属韧带组成的纳米多孔结构组成的韧带均匀分布,增加了分散性和比表面积,提高了与污染物的接触效率;其具有的孔状结构,能够让液体快速流动,为客体反应分子提供扩散和传输的通道,为降解反应提供了更多的附着点,提供更多氧化还原反应的场所,加快反应速度;另一方面,因该多孔co催化基体材料不需要进行负载处理,从而能够实现材料的自支撑,从而避免了团聚导致的比表面积下降问题,保持了电极材料的稳定性,从而保证了电极材料的催化活性。
    [0075]
    虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

    技术特征:
    1.一种纳米多孔钴电极材料,其特征在于:所述纳米多孔钴电极材料为可自支撑的纳米多孔条带,具有相互嵌套的三维连续孔洞及金属韧带组成的结构,且所述金属韧带均匀分布;所述纳米多孔钴电极材料中的钴为单质钴。2.根据权要求1所述的纳米多孔钴电极材料,其特征在于:所述孔洞的孔径分布均匀,呈正态分布。3.根据权要求1所述的纳米多孔钴电极材料,其特征在于:所述纳米多孔钴电极材料的比表面积为原始非晶合金条带的13.9倍。4.根据权要求1所述的纳米多孔钴电极材料,其特征在于:所述单质钴的原子百分比含量为26.85-84.01%。5.一种权利要求1-4中任一项所述的纳米多孔钴电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:s1:按照目标合金zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    配比各金属单质,熔炼得到母合金;其中,50at.%≤a≤60at.%,13at.%≤b≤18at.%,23at.%≤c≤28at.%,0at.%≤d≤5at.%,m为au、ag、ni、nb等金属元素中的任一种;s2:将s1中得到的母合金通过单辊旋淬法处理以获得zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    非晶合金条带;s3:在标准三电极系统中,以s2中所得的zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    非晶合金条带为工作电极,以铂片为对电极,通过恒电位极化的方法对zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    非晶合金条带进行电化学脱合金处理,并直接在zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    非晶合金条带电极上得到纳米多孔钴电极材料。6.根据权利要求5所述的纳米多孔钴电极材料的制备方法,其特征在于,所述标准三电极体系具体为:以zr
    a
    al
    b
    co
    c
    m
    d
    非晶合金条带为工作电极,以铂电极为对电极,以饱和甘汞电极为参比电极,以nh4f和(nh4)2so4混合水溶液为电解液,在一定的极化电位下进行恒电位极化。7.根据权利要求6所述的纳米多孔钴电极材料的制备方法,其特征在于:所述nh4f的浓度为0.1-0.15m,(nh4)2so4浓度为0.1-1m。8.根据权利要求6所述的纳米多孔钴电极材料的制备方法,其特征在于:所述极化电位为1.5-2.5v,极化时间为1-4h。9.根据权利要求5所述的纳米多孔钴电极材料的制备方法,其特征在于:所述单辊旋淬法甩带时铜辊转数为2200rpm。

    技术总结
    本发明公开了一种纳米多孔钴电极材料,所述纳米多孔钴电极材料为可自支撑的纳米多孔条带,具有相互嵌套的三维连续孔洞及金属韧带组成的结构,且所述金属韧带均匀分布;所述纳米多孔钴电极材料中的钴为单质钴。本发明的纳米多孔钴电极材料孔隙分布均匀,比表面积大,测试性能稳定,且实现了电极材料的自支撑,可直接作为电极材料应用至电化学领域。直接作为电极材料应用至电化学领域。直接作为电极材料应用至电化学领域。


    技术研发人员:秦凤香 陈彦南 陈峰 池昱晨 王杭宁
    受保护的技术使用者:南京理工大学
    技术研发日:2020.11.23
    技术公布日:2022/5/25
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