本发明公开了一种基于NiFeCo三元水滑石的柔性复合材料及其制备方法与在超级电容器中的应用。本发明利用两步水浴加热法制备出NiFeCo LDH@NiFeCoO/CC纳米柔性复合材料,其具有良好的电化学性能、优异的循环寿命与良好的柔性,将其组装为柔性全固态非对称超级电容器,在不同弯曲角度下均能保持结构的完整性并在弯曲后仍具有充放电能力。本发明制备工艺简单易操作,材料制备周期短,环保,具有良好的经济效益和环境效益。

基于NiFeCo三元水滑石的柔性复合材料及其高效制备方法。本发明将LDHs与拥有高导电率、高循环寿命的过渡金属氧化物结合构成具有较高容量和优异循环稳定性的二维纳米结构的电极材料。将无机镍盐、无机铁盐、无机钴盐、尿素和无机铵盐于去离子水中充分搅拌，制成均匀分散的混合溶液；（2）在步骤（1）制备的混合溶液中加入亲水化处理后的碳布，经水热处理在碳布上原位生长三元NiFeCo-LDH前驱体；（3）将生长有NiFeCo-LDH前驱体的碳布转移至马氟炉中进行高温加热，使NiFeCo-LDH前驱体分解生成NiFeCoO并将碳布包裹在其中，获得NiFeCoO@CC；4）将步骤（3）制备好的NiFeCoO@CC加入步骤（1）制备的混合溶液中，经水热处理原位生成NiFeCo-DH@NiFeCoO/CC复合材料；（5）反应结束后，经洗涤、烘干，即得固态柔性复合材料。

在超级电容器的研究中，通过对电极材料进行合理的结构设计提高超级电容器的整体电化学性能是研究的重点。在超级电容器的电极材料选择中，层状双金属氢氧化物（LDHs）因其具有强氧化活性、丰富的层间空隙与结构易调节等优势成为理想的选择之一。但LDHs的导电性与循环稳定性较差，并且二维纳米片之间易团聚导致活性位点暴露不足，严重限制了其超级电容器应用。为解决这一问题，本发明选择碳布作为自支撑电极的基底，通过两部水热法制备了一种NiFeCo-LDH/NiFeCoO@CC核壳异质结构柔性电极，该柔性电极具有良好的电化学性能、优异的循环寿命与良好的柔性。

发明人：陈俊锋 李晓明 刘俊鹏 邱宇潇 孙君伟福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

采用金属无机硝酸盐通过两步水热法制备循环寿命优异、高导电率、良好电化学性能的NiFeCo-LDH/NiFeCoO@CC纳米复合材料。该三元LDH复合材料拥有异质核壳结构，将其作为超级电容器的正极可表现出显著的整体性能，其主要可以归因于以下几个方面：首先，在新型多结构复合材料中，NiFeCoO作为2D纳米片提供了自己的电荷存储容量，由于其低电负性，提高了复合材料的循环稳定性和导电性；其次，在二元LDH的基础上掺杂第三金属元素Fe，调节了材料的电子结构，并提升了材料的电容性能；第三，异质界面为复合结构产生了一个强大的内部电场，促进了电子离子的交换速率，促进氧化还原反应，并进一步减缓了NiFeCo-LDH纳米片的坍塌，提高了复合结构的循环稳定性；此外，在碳布表面生长的NiFeCo-LDH和NiFeCoO有助于暴露高密度的活性位点，同时也保证了比表面积的有效利用。

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