Ni(OH)2-RGO及其摻雜CNTs復合材料的制備與電化學性能的研究.pdf

1、近年來由于環(huán)境的污染和能源的短缺問題使人們越來越關注電動汽車行業(yè)的發(fā)展，所以其供應鏈上游的動力電池在研發(fā)速度上也不斷加快。鎳氫（Ni/MH）電池是一種廣泛使用的二次電池，具有綠色環(huán)保、安全性高、價格低廉、放電容量高等優(yōu)良的特性被廣泛應用于電動汽車領域。Ni/MH電池負極的容量遠超過正極的容量，提高容量的一種有效方法是向正極材料氫氧化鎳（Ni(OH)2）中加入導電劑或添加劑。
　　本論文在總結了相關研究的基礎上，分別以石墨烯和石墨烯

2、/碳納米管（CNTs）作為導電劑，合成了Ni(OH)2/還原氧化石墨烯（RGO）二元復合材料和Ni(OH)2/RGO/CNTs三元復合材料，并分析了合成材料的微觀結構、形貌及其電化學性能。
　　采用改進的Hummers法制備氧化石墨（GO）。采用化學沉淀-回流法制備Ni(OH)2/RGO復合材料，研究了不同NH3·H2O濃度和不同GO和Ni(OH)2的質(zhì)量比對復合材料結構、形貌和電化學性能的影響。研究結果表明：所制備的復合材料為β

3、-Ni(OH)2納米片與RGO片相互插層的結構，片層薄并且分散均勻，有效抑制了RGO的團聚，當合成條件NH3·H2O濃度為3mol/L、GO:Ni(OH)2=1:8時，復合電極在充電倍率為0.2C時的放電比容量高達334.9mAh/g，在5C時的放電比容量為260.2mAh/g，仍能保持β-Ni(OH)2的理論放電比容量（289.0mAh/g）的90%，呈現(xiàn)出較好的倍率性能。
　　通過正交試驗分析了反應物質(zhì)的配比、反應時間以及反應

4、溫度三種因素對Ni(OH)2/RGO/CNTs復合材料的結構、形貌和電化學性能的影響。實驗結果表明最佳工藝條件為：GO:CNTs=10:3（質(zhì)量比）、反應時間24h、反應溫度120℃，該條件所制備的三元復合材料具有大的比表面積和三維網(wǎng)狀結構，在充電倍率為0.2C時的放電比容量為362.8mAh/g，5C時的放電比容量為286.2mAh/g，這表明RGO/CNTs協(xié)同的作用有效提高了電極材料的導電性和活性物質(zhì)的利用率，最終提升了復合材料的