一种含钴镍金属化合物纳米复合材料及其制备方法与应用

技术特征：
1.一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备zif-67/c-cnts纳米复合材料s1、取(0.5～1.5)*a
1 g多壁碳纳米管(cnts)置于圆底烧瓶中，随后加入(60～100)*a
1 ml混合酸，在60～100℃下搅拌1～6h，冷却至室温后，将产物离心并洗涤至中性，干燥，得到羧基化碳纳米管(c-cnts)；s2、取(10～30)*a
2 mg c-cnts与(80～120)*a
2 mg聚乙烯吡咯烷酮加入(20～30)*a
2 ml无水甲醇中，超声处理10～60min，得到分散液a；将co(no3)2·
6h2o和2-甲基咪唑分别加入(20～30)*a
2 ml无水甲醇中，超声处理10～30min，得到溶液b和溶液c；s3、将溶液b缓慢倒入分散液a中，搅拌10～30min后，再将溶液c迅速倒入上述反应体系中，然后在室温下继续搅拌12～24h，反应完成后，将产物洗涤干燥，得到zif-67/c-cnts纳米复合材料；步骤s1和步骤s2中，a1、a2均为正数；(2)制备zif-67衍生的co3s4/c-cnts纳米复合材料将(80～120)*b mg zif-67/c-cnts纳米复合材料和(300～400)*b mg硫代乙酰胺分别加到(25～50)*b ml无水乙醇中，再混合均匀，将得到的混合液转移到反应釜中进行溶剂热反应，结束后冷却至室温，将产物洗涤干燥，得到中空co3s4/c-cnts纳米复合材料；其中，b为正数；(3)制备含钴镍金属化合物纳米复合材料将(40～60)*c mg co3s4/c-cnts纳米复合材料和(50～150)*c mg ni(no3)2·
6h2o分别加到(25～50)*c ml无水乙醇中，再混合均匀，将得到的混合液转移到反应釜中进行溶剂热反应，结束后冷却至室温，将产物洗涤干燥，得到含钴镍金属化合物纳米复合材料；其中，c为正数。2.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述干燥条件为：60～80℃真空干燥箱内干燥12～24h。3.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合酸为浓硝酸与浓硫酸按体积比为1：2～4混合而成。4.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述第一次超声处理时间为50～60min，第二次超声处理时间为10～20min。5.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述co(no3)2·
6h2o和2-甲基咪唑物质的量比＝1：4～6。6.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述溶剂热反应条件为：反应温度为120～160℃，反应时间为1～4h。7.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述溶剂热反应条件为：反应温度为120～160℃，所述反应时间为1～4h。8.根据权利要求1所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)和(3)中，所述混合均匀为：先磁力搅拌10～20min，再超声处理10～20min。9.一种含钴镍金属化合物纳米复合材料，采用权利要求1～9中任一项制备方法制备而成。10.如权利要求9所述的一种含钴镍金属化合物纳米复合材料作为正极材料在混合超
级电容器中的应用。

技术总结
本发明属于电极材料技术领域，具体涉及到一种含钴镍金属化合物纳米复合材料及其制备方法与应用。本发明首先将ZIF-67原位生长在羧基化碳纳米管(C-CNTs)上，然后以其为自模板，经两步有序的离子刻蚀与交换处理，制备出含钴镍金属化合物纳米复合材料，受益于中空结构的CoNi2S4和高导电性的C-CNTs，材料展现出了优异的电化学性能，具有高的比电量、优异的倍率性能以及出色的导电性。本发明使用该含钴镍金属化合物纳米复合材料纳米复合材料作为正极材料组装成混合超级电容器，展现出了高能量密度以及出色的长循环寿命。度以及出色的长循环寿命。度以及出色的长循环寿命。


技术研发人员：高云芳 管宏韬
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/3/6