本发明涉及一种碳基金属双氢氧化物超级电容器电极材料的制备方法，具体涉及一种首先将棉布进行碳化，再利用水热条件下使合成的镍钴双氢氧化物生长在碳化后的棉布上，制备出以碳布为柔性基底的金属双氢氧化物超级电容器电极材料的新方法。
背景技术：
全球人口的快速增长，经济的快速发展使人们对能源的需求不断增长，造成化石能源不断减少和全球变暖等问题，因此人们迫切需要开发生产清洁、低成本、高效的能源以满足未来低碳和可持续经济发展的需要，寻找绿色可再生能源和高效的储能系统是解决环境污染和能源短缺问题的重要途径。超级电容器由于具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、成本低廉等特点而备受关注。按储能机理的不同，可分为双电层电容器和赝电容电化学电容器。双电层电容器的能量储存和释放是通过电解质离子在电极材料与电解质接触的表面发生快速的吸附/脱附过程，过程中不发生氧化还原反应，双电层电容器的电极材料较多使用石墨烯、碳纳米管、活性炭等碳材料，这些材料来源广、导电性优异、成本低廉、环保、但比电容值较低，制约了它们在超级电容器中的实际应用。赝电容电化学电容器则是通过电极表面的材料与电解质之间发生快速可逆的氧化还原反应以及离子的掺杂/去掺杂过程来获得更高的容量。过渡金属的氧化物/氢氧化物，以及导电聚合物等由于其具有较高的比电容，通常用作赝电容器的电极材料。这种电容器有较高的电容值和能量密度，但同时循环寿命不高。为弥补两种电容器各自的不足，通常将两种电极材料合理结合成复合材料用作电极。随着微电子器件技术的不断提高，超级电容器也开始逐步向可穿戴化，便携化，柔性化的趋势发展因此作为超级电容器核心部件的电极材料成为柔性超级电容器发展的关键因素。
目前报道的大部分电极材料为粉末状，在制成电极的过程中，人们通常将粉末样品与导电剂和粘合剂混合后均匀地涂覆在导电基底上，但这些导电剂和粘合剂会造成“死表面”，在电化学测试中增加集流体和电活性物质之间的电阻，阻碍了电子的传输和电解质离子的扩散，导致活性物质的电化学性能的下降。因此，柔性超级电容器可在柔性基底如海绵、碳布、纸张上直接生长电极活性物质形成具有柔韧性的电极材料，避免了“死表面”出现，增大了电荷传输速度，使材料具有良好的导电性和循环稳定性。
本专利是以棉布为原料，首先将其碳化成碳布，再在水热条件下使合成的金属双氢氧化物直接生长在碳布上，本路线原料来源广泛、环保、成本低廉且操作方法简便，最终制备出具有高电化学性能的以碳布为基底的金属双氢氧化物超级电容器电极材料。
技术实现要素：
本发明目的是提供一种以碳布为柔性基底制备出电化学性能和机械性能良好的金属双氢氧化物超级电容器电极材料。本发明首先将棉布在800℃进行碳化，然后分别称取0.7～1.2g六水合氯化镍、1.4～2.8g六水合氯化钴，两种物质按一定比例混合，称取2～3g六次甲基四胺，与氯化镍和氯化钴混合溶于50ml的去离子水中，将碳布或者经过活性处理后的碳布浸入混合溶液，搅拌30min后，移入反应釜中，在温度为100～120℃下水热反应5h，待反应釜冷却至室温，将碳布洗涤、真空干燥，得到的以碳布为柔性基底的金属双氢氧化物超级电容器电极材料并进行电化学性能测试。
本发明的特征在于：使用碳化后具有柔性的棉布为柔性基底，使用一步水热法在碳布上直接生长镍钴双氢氧化物，将理论比电容较高的金属氢氧化物与柔性基底合理结合制作成超级电容器电极材料，不需要使用导电剂和粘合剂，减少了集流体和活性材料之间的电阻，碳布的三维结构也促进了电子的转移，电极材料材料在具有较高的电化学性能的同时有良好的机械性能。
具体实施方式
实施例1：首先将棉布在管式炉中800℃下碳化1h，分别称取0.9g六水合氯化镍、1.8g六水合氯化钴，两种物质的摩尔比为1∶2，再称取2.8g六次甲基四胺，共同混合溶于50ml的去离子水中，将碳化后的棉布浸入混合溶液，搅拌30min，移入反应釜中，在温度为100℃下水热反应5h，待反应釜冷却至室温，将碳布洗涤、真空干燥，将得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料进行电化学性能测试，以2mol/l的氢氧化钾为电解液，测得比电容为4.2f/cm2。
实施例2：减少六水合氯化镍和六水合氯化钴的质量分别为0.7g和1.4g，并保持其摩尔比不变，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为2.6f/cm2。
实施例3：增加六水合氯化镍和六水合氯化钴的质量分别为1.2g和2.4g，并保持其摩尔比不变，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为3.2f/cm2。
实施例4：改变六水合氯化钴的质量为2.8g，使得六水合氯化镍和六水合氯化钴的摩尔比为1∶3，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为1.6f/cm2。
实施例5：改变碳布的活性，将进行活化处理的碳化后的棉布用于实验，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为1.9f/cm2。
实施例6：改变水热温度为105℃，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为1.7f/cm2。
实施例7：改变水热温度为110℃，其他条件同实施例1，得到的碳基镍钴双氢氧化物电极材料的比电容为2.9f/cm2。