隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，能源危機(jī)越來(lái)越受到關(guān)注。超級(jí)電容器又稱電化學(xué)電容器，是基于電極和電解質(zhì)之間形成的界面來(lái)存儲(chǔ)電能的器件，同時(shí)也是一種高效、實(shí)用的能量?jī)?chǔ)存裝置。與傳統(tǒng)的普通電容器、二次電池相比，具有功率密度大、快速充放電、循環(huán)壽命周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。超級(jí)電容器電極材料一類是碳材料，碳材料具有穩(wěn)定性良好和大比表面積的特點(diǎn)，但比電容不高限制了它的應(yīng)用；另一類是贗電容電極材料，過(guò)渡金屬氧化物或者氫氧化物。過(guò)渡金屬化合物由于導(dǎo)電性和穩(wěn)定性差，在充放電過(guò)程中易發(fā)生腐蝕、結(jié)構(gòu)坍塌，也在一定程度限制了其應(yīng)用；還有一種是上述兩者材料復(fù)合成電極材料的研究。

本發(fā)明的目的是提供一種針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料的制備方法及應(yīng)用。

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，利用三維海綿狀碳作為基體材料復(fù)合鈷鎳雙金屬氫氧化物，解決：1.石墨烯和雙金屬氫氧化物材料團(tuán)聚，能提供氧化還原反應(yīng)的活性位點(diǎn)較少；2.鈷鎳雙金屬氫氧化物材料團(tuán)聚。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料，采用煅燒碳化和水熱反應(yīng)相結(jié)合的方法，以苝-3，4，9，10-四羧酸二酐煅燒獲得海綿狀碳作為基底材料，加入硝酸鈷、硝酸鎳和尿素，經(jīng)水熱反應(yīng)得到鈷鎳雙金屬氫氧化物，并經(jīng)原位反應(yīng)負(fù)載于基底材料表面，最終得到針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料。

針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）碳基體材料的制備，稱取2-5g的苝-3，4，9，10-四羧酸二酐在氬氣條件下，以升溫速率5℃/min，升溫至900-1200℃煅燒后保溫6-8h，得到海綿狀碳基體材料；

步驟2）針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料的制備，將步驟1）所得到的海綿狀碳基體材料，與硝酸鈷、硝酸鎳、尿素和水，以質(zhì)量比為0.2:（2.5-0.5）:（0.5-2.5）:1.4:300加入燒杯中，室溫超聲攪拌至溶解混合均勻，轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中于90-120℃水熱反應(yīng)20-24h，經(jīng)過(guò)洗滌、抽濾，然后于60-80℃下真空干燥，得到復(fù)合材料。

制備的針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料作為超級(jí)電容器電極材料的應(yīng)用，在6M KOH溶液下，在0-0.45V窗口電壓范圍內(nèi)充放電，在放電電流密度為1A/g時(shí)，比電容可以達(dá)到600-750F/g。

本發(fā)明的針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．采用硝酸鈷和硝酸鎳作為金屬氫氧化物前驅(qū)體，鈷鎳過(guò)渡金屬氫氧化物均勻負(fù)載在基體表面，針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物可提供豐富的氧化還原活性位點(diǎn)，所得的材料比電容大；

2. 采用煅燒碳化和水熱法就可獲得針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料，采用尿素等無(wú)毒試劑進(jìn)行反應(yīng)，減少人體健康危害和環(huán)境污染；

3.所得的針狀花鈷鎳雙金屬氫氧化物復(fù)合材料，制備方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，后處理工藝簡(jiǎn)單。