NiO-MoOx復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的制備及其超級(jí)電容器性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器由于具有功率密度高、充電時(shí)間短、環(huán)境友好和循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，使其具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的市場(chǎng)前景，受到了世界各國(guó)研究人員的關(guān)注。在超級(jí)電容器中，電極材料性能的優(yōu)劣和成本的高低直接影響超級(jí)電容器的性能和成本，并且關(guān)系到超級(jí)電容器的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。因此，尋找低成本、高性能的電極材料是電化學(xué)電容器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　多種金屬氧化物的復(fù)合材料作為超級(jí)電容器電極材料具有單一金屬氧化物電極材料所不具有的優(yōu)良性能，因而受到了研究

2、人員密切的關(guān)注。本論文主要圍繞氧化鉬（MoO2、MoO3）和氧化鎳（NiO）這兩種金屬氧化物的復(fù)合納米材料進(jìn)行了研究，并針對(duì)其中存在的一些問(wèn)題提出了兩種不同的改進(jìn)方法。具體內(nèi)容如下：
　?。?）采用水熱法在泡沫鎳基底上合成了具有中空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的NiO/MoO2復(fù)合納米材料，并研究了該材料的電化學(xué)性能。雖然該材料得到了較大的比容量（比容量達(dá)到了742 F/g，比單一的NiO或者M(jìn)oO2材料的比容量要高），但是由于金屬氧化物本身導(dǎo)電性差

3、的問(wèn)題，其倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性還不是很好（在電流密度為10 mA/cm2下，4000次恒電流充放電測(cè)試后，其比容量衰減了33％）。
　?。?）針對(duì)NiO/MoO2復(fù)合納米材料存在的問(wèn)題，通過(guò)引入氧化鋅納米棒陣列（ZnO nanorods array），設(shè)計(jì)了一個(gè)具有三維核殼結(jié)構(gòu)的ZnO@NiO/MoO2復(fù)合納米材料，并研究了該復(fù)合納米材料的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ZnO@NiO/MoO2復(fù)合材料不僅比容量比NiO/MoO2復(fù)合材

4、料的更高（其比容量為983 F/g），而且其倍率性能和循環(huán)性能也比NiO/MoO2復(fù)合材料的更好（在電流密度為10 mA/cm2下4000次的恒電流充放電測(cè)試后，其比容量的保持率高達(dá)91.7%）。
　?。?）為了進(jìn)一步提高氧化鎳和氧化鉬的復(fù)合納米材料的性能，通過(guò)引入高導(dǎo)電性的石墨烯(Graphene），利用水熱法在泡沫鎳基底上合成了Graphene@NiO/MoO3復(fù)合納米材料，并研究了該復(fù)合納米材料的電化學(xué)性能。為了對(duì)比，在同樣