鈷酸鎳超級電容器電極材料的制備及其性能的研究.pdf

1、超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型儲能器件，它兼有傳統(tǒng)電容器功率密度大和二次電池能量密度高的優(yōu)點，且其充電的速度快、循環(huán)的壽命長。超級電容器的性能與電極材料有直接的關(guān)系，本文以廉價的鈷和鎳鹽制備鈷酸鎳材料，并與活性碳以及聚苯胺碳(PAnC)制備了鈷酸鎳碳(NiCo2O4-C)和鈷酸鎳聚苯胺碳(NiCo2O4-PAnC)復合電極材料。
　　本文采用物理和化學的測試方法對材料結(jié)構(gòu)和電化學性能進行了研究。通過循環(huán)伏安法、恒電

2、流充放電等電化學測試方法和X-射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡等物性表征，研究了所制備材料的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌和電容特性等。
　　本論文通過簡單的共沉淀方法制備了鈷酸鎳碳（NiCo2O4-C）復合電極材料。探討了制備復合電極材料的最佳制備條件。發(fā)現(xiàn)燒結(jié)溫度對鈷酸鎳的形成及形貌影響大，只有溫度高于250℃才能形成鈷酸鎳，且在250℃形成-C材料中NiCo2O4的平均粒徑約為6.7 nm，而當溫度高于250℃后，隨溫度的升高，形成NiCo

3、2O4-C復合材料中鈷酸鎳的粒徑增大。研究 NiCo2O4-C復合材料的最佳制備條件為在溫度為250℃下煅燒4 h，C與鈷酸鎳的比例為1:1.5，Ni與Co的原子比為3:1。氧化法制備了聚苯胺碳電極材料。同時對反應溫度、反應物的比例等方面進行研究。得到的最佳合成工藝條件為：在25?C條件下，加入適量SDS，活性碳與PAn單體的質(zhì)量比為5:2。NiCo2O4-PAnC復合電極材料，聚苯胺碳與鈷酸鎳的最佳比例為1:1.5，用這一比例制備的N

4、iCo2O4-PAnC的電化學性質(zhì)最好，其比電容為569.33 F·g-1。
　　比較了鎳氧化物、鈷氧化物、NiCo2O4、NiCo2O4-C復合電極材料，以及鈷酸鎳和活性碳混合制備的電極 NiCo2O4-C的性能，結(jié)果表明在相同的條件下NiCo2O4-C復合電極材料循環(huán)伏安曲線所包圍的面積最大，具有最大的電容率。
　　比較了PAnC、NiCo2O4-C和NiCo2O4-PAnC三種材料的電化學性能，結(jié)果表明，NiCo2O4