氧化鎳基錳化合物復(fù)合材料的制備、表征及電化學(xué)性能.pdf

1、NiO因其優(yōu)異的高比電容而在超級(jí)電容器領(lǐng)域獲得廣泛的研究，但是該電極材料也存在穩(wěn)定性和倍率性能差的缺陷，而將其與其它超級(jí)電容器電極材料復(fù)合時(shí)能明顯改善NiO的穩(wěn)定性和倍率性能。本文采用水熱法和化學(xué)浴沉積法分別制備出了不同形貌的NiO納米結(jié)構(gòu);利用電化學(xué)沉積法合成NiO的相關(guān)復(fù)合材料，包括NiO@MnO2和NiO@MnOOH核殼復(fù)合材料。微觀結(jié)構(gòu)表征顯示，在兩種復(fù)合結(jié)構(gòu)均實(shí)現(xiàn)了二元結(jié)構(gòu)的有效復(fù)合，在泡沫鎳骨架上生長(zhǎng)的六方片NiO和多級(jí)結(jié)構(gòu)

2、NiO均為多孔結(jié)構(gòu)，利于電解液的滲透和穿透，而且可有效增加活性物質(zhì)的比表面積，并且NiO表面生長(zhǎng)的泡沫狀MnO2和MnOOH對(duì)于實(shí)現(xiàn)二元結(jié)構(gòu)均參與電化學(xué)反應(yīng)有著積極促進(jìn)作用。
　　對(duì)所制備NiO的電化學(xué)性能研究表明，由水熱法和化學(xué)浴沉積法制備的多孔NiO的電化學(xué)性能均較優(yōu)秀，但是水熱法制備的六方片NiO的比電容仍有待提高，化學(xué)浴沉積法制備的多級(jí)結(jié)構(gòu)NiO的穩(wěn)定性需要改善。
　　對(duì)于NiO@MnO2核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，在恒電流充

3、放電電流密度為5、10、15、20、25、30、35和40 mA/cm2時(shí)面積比電容分別為1.525、1.441、1.361、1.300、1.266、1.238、1.216、1.195 F/cm2，明顯優(yōu)于單一六方片NiO電極材料，當(dāng)電流密度從5 mA/cm2增加到40mA/cm2，即增加8倍時(shí)其比電容保持率為78.36％，證明倍率性能非常優(yōu)秀，并且測(cè)試復(fù)合材料穩(wěn)定性時(shí)電流密度為35 mA/cm2，高于六方片NiO電極材料的25 mA/

4、cm2，而且在電流密度高10 mA/cm2的情況下其穩(wěn)定性仍然優(yōu)于單一材料，因此我們制備的NiO@MnO2核殼復(fù)合材料具有非常優(yōu)秀的電化學(xué)穩(wěn)定性。
　　對(duì)于多級(jí)結(jié)構(gòu)NiO@MnOOH核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，在恒電流充放電電流密度為1.7、4、8、16、20 A/g時(shí)比電容分別為1890.5、1625.3、1568.0、1312.0和1223.3 F/g，明顯優(yōu)于單一多級(jí)結(jié)構(gòu)NiO電極材料，當(dāng)電流密度從1.7 A/g增加到20A/g即增加