鈷鎳磷酸鹽形貌可控合成及其電化學性能研究.pdf

1、超級電容器，通常也被稱為電化學電容器，因其功率密度高、充放電速度快、循環(huán)壽命長及環(huán)境污染小等優(yōu)點被作為一種新儲能裝置的研究熱點。然而，能量密度低這一缺點一直阻礙著其實際應用。研究新的電極材料提高超級電容器的電化學容量無疑成為解決這一難題的突破口。
　　本文首先通過溫和水熱合成方法在溫度120℃，反應時間4h條件下合成鈷鎳氫氧化物（mCo:mNi=1:1)前驅體Co(OH)2-Ni(OH)2。前驅體作為犧牲模板通過控制反應前軀體中鈷

2、鎳原子質量與磷酸鹽源的質量比分別為1:0.5、1:1和1:3時，反應水熱溫度120℃，反應時間24h條件下成功的合成了三種不同形貌的過渡金屬磷酸鹽（六方體多孔狀，多孔狀和長方片狀的雜化結構，長方片狀），研究三種結構電極材料的電化學性能。結果表明，鎳鈷前軀體與磷酸銨的質量比為1:1時，雜化結構的過渡金屬磷酸鹽作為電極材料表現(xiàn)出最好的電化學性能，在電流密度為0.5A g-1時，雜化結構的電極材料電極容量為1128F g-1。與鹵蟲卵殼衍生的

3、多級孔結構的碳材料（HPC）組裝成非對稱超級電容器表現(xiàn)出良好的電化學性能，經過5000次長循環(huán)后，容量保持率95.6％。
　　為研究單一結構的過渡金屬磷酸鹽的性能，在反應前軀體中鈷鎳原子質量與磷酸鹽源同一質量比1:3的條件下，通過控制反應時間成功合成了不同形貌的過渡金屬磷酸鹽。研究在120℃不同反應時間（0.5h，1h，2h，4h，24h）的電化學性能，結果表明，當反應時間為2h時，表現(xiàn)出最好的電化學性能。在電流密度為0.5A g

4、-1，比電容高達1297F g-1,作為非對稱超級電容器材料時表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，經過10000次長循環(huán)后，容量保持率93.5%。
　　通過與氧化石墨烯復合研究復合材料的電化學性能，在水熱反應溫度為120℃，反應時間為4h條件下，合成鈷鎳摩爾質量與氧化石墨烯的質量比為1:1的鈷鎳氫氧化物氧化石墨烯復合材料，然后加入磷酸鹽源與鈷鎳原子質量為1:1,120℃反應12h，得到鈷鎳磷酸鹽與氧化石墨烯復合材料。研究其電化學性能，結果表明