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二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料及其制备方法和应用

发布时间: 2022-12-14

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料及其制备方法和应用，本发明涉及电极材料领域。本发明要解决现有多金属氧酸盐作为超级电容器的电极活性物活性面积小，导电性弱的技术问题。该电极材料的分子式为[{Na14Co2Bi2W2O5(H2O)36}(CoW8NaO32)2]·H2O。方法：Bi(NO3)3·5H2O溶解在浓盐酸溶液中，得到溶液A；将Na2WO4·2H2O溶解在蒸馏水中，加热搅拌，得到溶液B；将Co(NO3)2·6H2O溶解在蒸馏水中，得到溶液C；将溶液混合，合成电极材料。该电极材料具有稳定的电化学性能；充放电循环前后变化小。本发明制备的多金属氧酸盐电极材料作为电极材料应用在超级电容器中。
成果亮点
1.二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料，其特征在于该电极材料的分子式为[{Na14Co2Bi2W2O5(H2O)36}(CoW8NaO32)2]·H2O。 2.二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料的制备方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行： 一、将Bi(NO3)3·5H2O溶解在浓盐酸溶液中，得到溶液A； 二、将Na2WO4·2H2O溶解在蒸馏水中，搅拌至溶液澄清，加热至75℃～95℃,再搅拌10～15分钟，得到溶液B； 三、将Co(NO3)2·6H2O溶解在蒸馏水中，得到溶液C； 四、将步骤一得到的溶液A加入到步骤二得到的溶液B中，然后加热至85℃～95℃并保持搅拌10～20分钟，再在搅拌的同时加入溶液C，然后继续恒温搅拌10～15分钟，加入浓盐酸调节pH值为6.2～7.2，恒温搅拌3～4小时，冷却至室温，常压过滤，并将滤液冷藏40～50天，即完成所述的二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料的制备方法。
团队介绍
雷锋团队是由哈尔滨师范大学14级政治与行政学院的关明贺同学于2015年9月1日建立的学生自主创立的创业团队。在黑龙江福成科技有限公司的赞助下，旨在为江北的大学生服务，让大学生过上更好的大学生活。自创立以来，雷锋团队本着为同学服务的宗旨，解决大学生生活问题为核心，为大学生提供广大的创业机会。创立后不久已成为哈尔滨江北十余所大学院校人数最多、最有号召力和影响力的学生团队组织。
成果资料
成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”黑龙江区域科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-15

郭平

黑龙江省创新创业促进会

会长

综合评价

一、循环伏安曲线：在三电极体系(0.5m-1mh2so4电解质溶液)电压窗口为1～-0.2v的条件下，分别在5、10、20、30、50和100mvs-1的扫描速度下测试电极材料的循环伏安曲线。循环伏安曲线存在一对氧化还原峰，表明该夹心poms形成的电容为赝电容。随着扫描速度的增加，循环伏安曲线的形状并未发生改变，表明该夹心poms具有稳定的电化学性能。二、恒流充放电曲线：在三电极体系(0.5m～1mh2so4电解质溶液)电压窗口为1～-0.2v的条件下，分别在1、2、3、5和10ag-1的电流密度下测试电极材料的恒流充放电曲线。通过cs＝(i×δt)/(m×δv)公式得到，最高比电容为2268fg-1。三、循环稳定性测试：在三电极体系下(0.5m-1mh2so4电解质溶液)，电压窗口为1～-0.2v的条件下，10ag-1的电流密度下循环1000次，其保留率为99.2％，表明该电极材料稳定性很好。四、交流阻抗测试：测试了电极材料恒流充放电循环1000次前后(0.5m-1mh2so4电解质溶液)的交流阻抗谱图，电极材料的电化学转移电阻分别为3.07和3.39ω，表明电极材料循环前后变化不大。 本发明制备的二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料具有稳定的电化学性能；该材料在电压窗口为1～-0.2v的条件下，10ag-1的电流密度下循环1000次，其保留率为99.2％，表明该电极材料稳定性很好；经测试本发明电极材料最高比电容为2268fg-1；并且该电极材料的电化学转移电阻分别为3.07ω和3.39ω，表明电极材料循环前后变化不大。 本发明制备的二十核杂金属夹心多金属氧酸盐电极材料作为电极材料应用在超级电容器中。
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