[0008] 本发明的目的在于，提供一种Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料及其制备方法，在导电基底泡沫镍上设计合成三维 Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构，工艺简单、成本低。
[0009] 本发明还提供了一种Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料的应用，作为超级电容器电极材料的应用。
[0010] 本发明提供的一种Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011] (1)将泡沫镍置于Co(CH3COO)2·4H2O、尿素和十六烷基三甲基溴化铵混合液中，加热反应后，冷却，洗涤、干燥，得到有前驱物的泡沫镍；
[0012] (2)将步骤(1)制备的有前驱物的泡沫镍置于Ni(NO3)2·6H2O、 Na2MoO4和NaHCO3的混合溶液中，加热反应后，冷却，洗涤、干燥，煅烧，得到Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料。
[0013] 进一步的，步骤(1)中泡沫镍先经过洗涤再使用，具体步骤为：先用6M稀盐酸浸泡10分钟除去外层的氧化膜，然后用去离子水清洗。使用时，泡沫镍裁切为3×3cm。
[0014] 步骤(1)中，Co(CH3COO)2·4H2O、尿素和十六烷基三甲基溴化铵混合液的制备方法为：将Co(CH3COO)2·4H2O和尿素加入到去离子水中，然后加入十六烷基三甲基溴化铵。Co(CH3COO)2·4H2O、尿素和十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为：1:5-8:0.5。Co(CH3COO)2·4H2O 在混合液的浓度为0.04-0.05M；
[0015] 步骤(1)中所述的加热反应条件为：温度120℃，反应时间5-10h；
[0016] 步骤(1)中所述洗涤为：泡沫镍上的产物分别用去离子水和无水乙醇各冲洗3-5次；
[0017] 步骤(1)中所述干燥为：60-80℃真空干燥6h。
[0018] 步骤(2)中Ni(NO3)2·6H2O、Na2MoO4和NaHCO3的混合溶液的制备方法为：将Ni(NO3)2·6H2O、Na2MoO4和NaHCO3混合于去离子水中，得到混合溶液。其中，Ni(NO3)2·6H2O、Na2MoO4和NaHCO3的摩尔比为1:1:2-3；Ni(NO3)2·6H2O在混合溶液中的浓度为 0.024-0.03M。
[0019] 步骤(2)中所述的加热反应条件为：温度150℃，反应时间5-8h。
[0020] 进一步的，步骤(2)中所述的煅烧条件为：温度350℃-450℃，时间2-4h。
[0021] 步骤(2)中所述的洗涤为：用去离子水和无水乙醇各冲洗3-5 次；
[0022] 步骤(2)中所述的干燥为：60-80℃真空干燥6h。
[0023] 本发明提供的一种Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料，采用以上方法制备得到。形态为平均直径50nm的Co3O4纳米棒为核，平均横向尺寸为300nm的NiO和NiMoO4复合物纳米片为壳的三维网状结构。
[0024] 本发明提供的一种Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料作为超级电容器电极材料的应用。
[0025] 具体应用方法为：将制备的Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构材料两片剪成2×3cm大小作为正负极材料，以2M KOH溶液为电解液，用CHI 660D电化学工作站测量循环伏安曲线，充放电和充放电循环。充电后，两个对称电容器能够有效地点亮直径5mm的LED 灯。
[0026] 本发明在导电基底泡沫镍上利用尿素水解提供的碱性环境，Co2+离子水解，得到Co3O4前驱物种子。在十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂形成的胶束模板下，获得Co3O4前驱物纳米棒阵列结构。进一步在NaHCO3水解提供的碱性环境下，Ni2+水解，与MoO42-离子反应，得到NiO@NiMoO4前驱物种子。在晶体固有的层状结构驱动下，生长获得Co3O4纳米棒@NiO@NiMoO4纳米片前驱物阵列结构。进一步煅烧，释放小分子后，获得三维Co3O4纳米棒@NiO@NiMoO4纳米片异质纳米阵列结构。本发明利用独特的3D互连网络纳米结构同时充分利用核和壳材料，提供高的电子导电性和快速离子扩散途径，整合了核层Co3O4、壳层NiO好的倍率特性以及壳层NiMoO4高的比电容优点，使复合电极材料相对于单组分和两组分电极材料在超级电容器的电容、稳定性和循环寿命上大为提高。目前在导电基底上构筑分级杂化Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构鲜有报道，对研究超级电容器电极材料的实际应用非常具有价值。
[0027] 与现有技术相比，本发明通过简单的化学液相合成法，以泡沫镍为导电基底，在Co3O4纳米棒阵列结构表面生长NiO和NiMoO4复合物纳米片，获得Co3O4纳米棒@NiO@NiMoO4纳米片分级异质纳米阵列结构。制备的Co3O4@NiO@NiMoO4异质纳米阵列结构作为对称超级电容器电极材料展现出大容量、高稳定性和长寿命，而且制备工艺简单、成本低。
