NiCo2O4納米多孔薄膜的可控制備及超電容性能.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)儲(chǔ)能裝置有了新的要求，要求研究者們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)出無(wú)污染的具有高功率和高能量密度等優(yōu)點(diǎn)的能量?jī)?chǔ)存器件。其中，超級(jí)電容器是目前最受關(guān)注的儲(chǔ)能裝置之一。超級(jí)電容器因具備較大功率密度、優(yōu)異循環(huán)性能及瞬間充放電等優(yōu)點(diǎn)而倍受研究者關(guān)注。然而，一般來(lái)說(shuō)，要使超級(jí)電容器得到持續(xù)的發(fā)展及應(yīng)用，還需要進(jìn)一步提高其能量密度和功率密度。
　　本文的宗旨即是通過(guò)納米多孔陣列化和復(fù)合化設(shè)計(jì)加快電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來(lái)提高薄膜的超電容

2、性能。本文采用水熱法、化學(xué)浴沉積法等單一或相互結(jié)合的方法成功地在泡沫鎳基底上制備了納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜及NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復(fù)合納米片陣列薄膜并研究了其超電容性能。
　　通過(guò)一步水熱法在泡沫鎳基底上制備了納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜。其形貌隨反應(yīng)進(jìn)行而改變。水熱反應(yīng)8小時(shí)后，制備的樣品呈現(xiàn)納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)。該片-線結(jié)構(gòu)陣列的形成與反應(yīng)過(guò)程中溶液中顆粒的溶度積有關(guān)。

3、測(cè)試結(jié)果表明，NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜具有優(yōu)異的電化學(xué)性能?；罨?，在1 Ag-1和40 Ag-1的電流密度下的放電比容量分別為891 Fg-1和619F g-1?；罨?，該電極在2Ag-1的電流密度下的放電比容量可達(dá)1089F g-1，8000周期后其放電比電容為1058F g-1，仍有97.2％的容量保持率。片-線結(jié)構(gòu)的陣列能有效增大極片表面積，提供快離子電子通道，更好的保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并最終提高循環(huán)性能和倍率性。
　　通

4、過(guò)水熱合成法和化學(xué)浴沉積法兩步結(jié)合制備了NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復(fù)合納米片陣列。這種具有等級(jí)多孔的核殼結(jié)構(gòu)是由納米片支撐核和多晶納米片外殼兩部分組成的。與單一NiCo2O4陣列比較，NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復(fù)合納米片陣列具有高比容量和優(yōu)異的倍率性，在5 mA cm-2電流密度下，其面積比電容達(dá)2.20F cm-2。循環(huán)4000周期后其放電面積比電容為2.17 F cm-2，仍有98.6％的容量保持率。該核