一种室温下层层组装法制备三壳层氢氧化磷酸盐中空纳米笼材料的方法

摘要

本发明提供了一种温下制备三壳层氢氧化磷酸盐中空纳米笼材料的层层组装方法，并将其应用于超级电容器领域。首先在室温条件下，通过室温静置法制备了尺寸均一的正十二面体前驱体，再通过一层层的包覆与刻蚀循环，最终制备了双阴离子(氢氧根和磷酸根)掺杂的三壳层氢氧化磷酸盐中空纳米笼。该纳米笼的化学分子式可命名为CoxNi1‑x(PO4)y(OH)2‑3y，通过改变合成过程中镍盐的用量和反应时间，可以实现x在0.15‑0.4范围内的变化，通过改变磷酸钠的用量以及反应时间，可以实现y在0.2‑0.4范围内的变化。由于具有独特的多壳层结构，无定型结构以及阴阳离子互掺杂的协同作用，该产物具有优异的超级电容器应用性能。本方法提供了一种组分可调控的三壳层氢氧化磷酸盐中空纳米笼材料的制备方法，为多壳层阴离子共掺杂中空材料的制备提供了一条有效的合成路线，并对该类材料在超级电容器领域的拓展应用起到重要的借鉴作用。