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专利号: 2021107162806
申请人: 中南林业科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-06-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极,其特征在于:包括氮掺杂的碳化木片基体,所述氮掺杂的碳化木片基体内部具有管胞结构,在氮掺杂的碳化木片基体内的管胞结构内壁上电沉积有镍钴双氢氧化物;所述镍钴双氢氧化物以网状交错结构附着在氮掺杂的碳化木片基体内的管胞结构内壁上。

2.根据权利要求1所述的基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;

1)将木材干燥后,切成预设尺寸的木片;

2)碳化,将步骤1)的木片放置在热风干燥箱内预碳化4‑8 h,在Ar气的保护下,在800‑

1200 ℃下碳化8‑12 h,得到碳化木材薄片;

3)CO2活化:将碳化木材薄片在CO2和Ar混合气流中,活化8‑12 h,并且切削或者打磨至预设的尺寸;活化温度为650‑850 ℃;Ar气流流量为CO2流量的3倍,所述CO2流量为80‑120 sccm;

4)除杂后得到活化木碳片;

5)氮掺杂:将除杂后的碳化活性木材电极与氢氧化钾和尿素在100 mL去离子水中混合,碳化活性木材电极与氢氧化钾和尿素的重量比为1:1:1;在室温下用磁性搅拌器搅拌1小时以上;干燥后,在600‑1000℃的温度下保持1‑3小时;得到氮掺杂的碳化活性木材基体;

6)在0.1mol/L的Co(NO)2·6H2O和0.1mol/L 的Ni(OH)2·6H2O的混合溶液中,在‑

1Vvs.SCE的条件下将镍钴双氢氧化物电沉积到氮掺杂的碳化活性木材基体上;以氮掺杂的碳化活性木材基体为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极;电沉积时间为

1‑6小时;干燥后,得到镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极。

3.根据权利要求2所述的基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极的制备方法,其特征在于:所述步骤4)的除杂包括以下步骤;分别用去离子水、重量浓度为2%的盐酸以及无水乙醇在超声波清洗机中分别超声20分钟,以去除其中的无机盐以及无定形碳;

然后用去离子水超声,使其pH=7;

将清洗好的薄片放入鼓风干燥炉中,在100℃下干燥2小时。

4.根据权利要求2所述的基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极的制备方法,其特征在于:将步骤6)得到的氮掺杂的碳化活性木材基体用重量浓度为6%的盐酸和去离子水洗涤。

5.根据权利要求2所述的基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极的制备方法,其特征在于:所述木材为杉木。

6.一种超级电容器,其特征在于:包括权利要求1所述的基于镍钴双氢氧化物的氮掺杂碳基电极。