[0032] 下面根据附图对本发明进行详细描述,其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
[0033] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的制备方法,包括以下步骤:
[0034] a、将表面有杂质的泡沫铜清洗干净:将表面有杂质的泡沫铜依次用丙酮、乙醇、二次蒸馏水进行超声清洗,超声清洗时间为10-20min;
[0035] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0036] 将二次蒸馏水、二价镍盐、二价铜盐和尿素混合,不断搅拌使其均匀混合后,得到混合液,倒入反应釜中,将清洗后表面洁净的泡沫铜浸入,将反应釜密闭,反应,冷却至室温,用二次蒸馏水、无水乙醇清洗,室温干燥,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。所用六水合硝酸镍的浓度≥0.1mol L-1,三水合硝酸铜的浓度≥0.1mol L-1,尿素的浓度≥0.4mol L-1,二次蒸馏水的体积≥20mL。所述反应为在120-180℃下反应2-10h。
[0037] 所制备的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列生长在泡沫铜上,可直接作为超级电容器的电极材料。
[0038] 实施例1
[0039] a、泡沫铜的清洗处理工序:
[0040] 将表面有杂质的泡沫铜依次用丙酮、乙醇、二次蒸馏水进行超声清洗,超声清洗时间为15min;
[0041] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0042] 在常温下,将2mmol六水合硝酸镍、2mmol三水合硝酸铜和8mmol尿素溶解于20mL二次蒸馏水中,不断搅拌使其均匀混合形成澄清溶液,倒入60mL反应釜中,将处理好的泡沫铜浸入混合液中,拧紧釜盖,在160℃下反应6h,取出反应釜自然冷却至室温,依次用二次蒸馏水、无水乙醇清洗干净,自然晾干,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。
[0043] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的应用,作为超级电容器的电极材料的应用。
[0044] 所制的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的形貌如图1所示,镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列均匀有序的生长在泡沫铜上。
[0045] 实施例2
[0046] a、泡沫铜的清洗处理工序:与实施例1相同;
[0047] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0048] 在常温下,将2mmol六水合硝酸镍、2mmol三水合硝酸铜和8mmol尿素溶解于20mL二次蒸馏水中,不断搅拌使其均匀混合形成澄清溶液,倒入60mL反应釜中,将处理好的泡沫铜浸入混合液中,拧紧釜盖,在160℃下反应2h,取出反应釜自然冷却至室温,依次用二次蒸馏水、无水乙醇清洗干净,自然晾干,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。
[0049] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的应用,作为超级电容器的电极材料的应用。
[0050] 所制的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的形貌如图5所示。
[0051] 实施例3
[0052] a、泡沫铜的清洗处理工序:与实施例1相同;
[0053] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0054] 在常温下,将2mmol六水合硝酸镍、2mmol三水合硝酸铜和8mmol尿素溶解于20mL二次蒸馏水中,不断搅拌使其均匀混合形成澄清溶液,倒入60mL反应釜中,将处理好的泡沫铜浸入混合液中,拧紧釜盖,在160℃下反应10h,取出反应釜自然冷却至室温,依次用二次蒸馏水、无水乙醇清洗干净,自然晾干,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。
[0055] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的应用,作为超级电容器的电极材料的应用。
[0056] 所制的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的形貌如图6所示。
[0057] 实施例4
[0058] a、泡沫铜的清洗处理工序:与实施例1相同;
[0059] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0060] 在常温下,将2mmol六水合硝酸镍、2mmol三水合硝酸铜和8mmol尿素溶解于20mL二次蒸馏水中,不断搅拌使其均匀混合形成澄清溶液,倒入60mL反应釜中,将处理好的泡沫铜浸入混合液中,拧紧釜盖,在120℃下反应6h,取出反应釜自然冷却至室温,依次用二次蒸馏水、无水乙醇清洗干净,自然晾干,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。
[0061] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的应用,作为超级电容器的电极材料的应用。
[0062] 所制的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的形貌如图7所示。
[0063] 实施例5
[0064] a、泡沫铜的清洗处理工序:与实施例1相同;
[0065] b、镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列制备工序:
[0066] 在常温下,将2mmol六水合硝酸镍、2mmol三水合硝酸铜和8mmol尿素溶解于20mL二次蒸馏水中,不断搅拌使其均匀混合形成澄清溶液,倒入60mL反应釜中,将处理好的泡沫铜浸入混合液中,拧紧釜盖,在180℃下反应6h,取出反应釜自然冷却至室温,依次用二次蒸馏水、无水乙醇清洗干净,自然晾干,即得到镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列。
[0067] 一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的应用,作为超级电容器的电极材料的应用。
[0068] 所制的镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列的形貌如图8所示。
[0069] 实施例6(电化学应用)
[0070] 将实施例1制备好的一种镍铜碱式碳酸盐纳米线阵列,直接用来做电极,以KOH溶液作为电解质,做电化学性质测试。
[0071] 取10mL 6.0M KOH溶液作为电解质溶液放入电解槽中,将实施例1中制备的电极作为工作电极,连接好三电极体系,打开电化学工作站。设定好相关参数,在扫速为5mVs-1时测循环伏安曲线(图9中曲线1),而后在扫速为10mV s-1时测循环伏安曲线(图9中曲线2),依次类推得到扫速为20mV s-1(图9中曲线3)、30mV s-1(图9中曲线4)、50mV s-1(图9中曲线5)、70mV s-1(图9中曲线6)、100mV s-1(图9中曲线7),从得到的CV图可以看出,随着扫速的增加电势呈线性关系。
[0072] 取10mL 6.0M KOH溶液作为电解质溶液放入电解槽中,将实施例1中制备的电极作为工作电极,连接好三电极体系,打开电化学工作站。设定好相关参数,在1A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线1),在2A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线2),在3A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线3),在5A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线4),在10A g-1时得到充放电曲线(图10中曲线5),从充放电曲线可以得出镍铜碱式碳酸盐纳米线材料作为电极相比其它材料容量大,通过计算在电流密度为1A g-1时,最大的具体电容为971F g-1。
[0073] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。