NiSO4-Co(NO3)2-氨水體系制備Ni-Co-O電極材料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、Ni-Co-O復(fù)合材料作為超級(jí)電容器的電極材料，因?yàn)槠渚哂袃r(jià)格低廉、電化學(xué)性能好、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。目前，對(duì)于Ni-Co-O復(fù)合材料的研究主要集中于它的合成方法和電性能優(yōu)化，但是對(duì)于合成該材料反應(yīng)機(jī)理方面的研究卻少見(jiàn)報(bào)道。因此，本文針對(duì)以NiSO4·6H2O、Co(NO3)2·6H2O和氨水體系合成Ni-Co-O復(fù)合材料的兩個(gè)重要反應(yīng)過(guò)程:共沉淀過(guò)程和熱分解過(guò)程，進(jìn)行了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:

2、
　　(1)在連續(xù)穩(wěn)態(tài)的反應(yīng)條件下，對(duì)共沉淀法合成Ni-Co-O材料前驅(qū)體的反應(yīng)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明該反應(yīng)的晶體生長(zhǎng)過(guò)程是粒度相關(guān)生長(zhǎng)。以粒數(shù)恒算理論為基礎(chǔ)，分別用MJ2、MJ3、ASL、Bransom、CR五組粒度相關(guān)晶體生長(zhǎng)模型對(duì)前驅(qū)體的粒數(shù)密度分布進(jìn)行模擬計(jì)算，最終確定了M J3模型為符合的晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)一步用MJ3模型分析研究了不同停留時(shí)間和不同反應(yīng)物配比的前驅(qū)體晶體的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方程。
　　(2)

3、利用TG(DSC)技術(shù)，在不同的升溫速率下，分別考查了Ni∶Co=1∶0、3∶1、2∶1、1∶1、0∶1五組反應(yīng)樣品的前驅(qū)體熱分解動(dòng)力學(xué)。采用Kissinger法、Coats-Redfern法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求解反應(yīng)的熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù):反應(yīng)活化能、指前因子、反應(yīng)級(jí)數(shù)。確定了不同比例樣品的熱分解反應(yīng)機(jī)理函數(shù)，其中單一鈷樣品的分解過(guò)程的機(jī)理函數(shù)為:G(α)=-ln(1-α)，而單一鎳樣品和鎳鈷復(fù)合物的分解機(jī)理函