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文檔簡(jiǎn)介
1、相對(duì)于傳統(tǒng)能量存儲(chǔ)設(shè)備,比如電容器和電池,超級(jí)電容器因具備高比電容、快速充放電、優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性能和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。電極材料是超級(jí)電容器性能的主要決定因素,常用電極材料包括碳材料、過渡金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等。由于電荷存儲(chǔ)機(jī)理不同,在表面積相同的情況下,過渡金屬氧化物的比電容明顯高于碳材料,但是其存在導(dǎo)電能力不足、參與電荷存儲(chǔ)的活性質(zhì)量比小等缺點(diǎn)。過渡金屬氧化物與碳材料復(fù)合可以很好的解決上述問題。
本文利用靜電紡絲、水
2、熱反應(yīng)和油浴等方法成功制備出形貌良好的Co3O4、MnO2和NiCo2O4等過渡金屬氧化物和納米C纖維的復(fù)合材料,這些復(fù)合材料具備良好的電化學(xué)性能。
利用靜電紡絲的方法制備得到Co3O4納米顆粒均勻分布在C纖維中的Co3O4/C纖維納米復(fù)合材料,其具備良好的倍率性能和循環(huán)性能。在小電流充放電時(shí)(0.5 A/g),比電容為1284 F/g,電流密度增加120倍時(shí),比電容降低至590 F/g;在20 A/g時(shí)進(jìn)行循環(huán)性能測(cè)試,10
3、00次循環(huán)后比電容保留84.6%,2000次循環(huán)后保留76.5%,其庫(kù)倫效率基本都大于98%。
將納米C纖維放入一定濃度KMnO4溶液中進(jìn)行油浴反應(yīng),制備得到MnO2/C纖維納米復(fù)合材料,油浴反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合材料的組成和形貌至關(guān)重要從而影響其性能。反應(yīng)時(shí)間分別為2、4和6h制備的樣品中,4h的MnO2/C樣品綜合性能優(yōu)異,當(dāng)電流密度由0.5 A/g增加20倍時(shí),比電容從753 F/g變?yōu)?05 F/g,在5 A/g時(shí)進(jìn)行循環(huán)性能
4、測(cè)試,2000次循環(huán)后比電容保留78.8%,2、4和6h的樣品在循環(huán)1000次后,比電容保留分別為81.5%、84.5%和86.6%。
制備了三種不同結(jié)構(gòu)的NiCo2O4,分別為水熱合成得到的不含C的NiCo2O4、水熱得到的NiCo2O4@C和靜電紡絲方法得到的NiCo2O4&C。在1A/g電流密度下充放電時(shí),NiCo2O4含量為1、2和3mmol的NiCo2O4&C比電容分別為1136、1451和1498 F/g,電流為2
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