超級電容器鎳基電極材料的合成與性能研究.pdf

1、鎳及其化合物在電池上的應(yīng)用已有一百多年的歷史了。目前，對于鎳及其化合物在超級電容器電極材料應(yīng)用方面的研究日益增多，前期研究表明電極材料的形貌、結(jié)構(gòu)等對其電化學(xué)性能的影響巨大，因此鎳基電極材料的研究主要集中在材料尺寸和形貌可控合成以及其對電化學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　本文通過采用水熱合成法成功制備出三種鎳基納米電極材料，包括:具有中空結(jié)構(gòu)的氫氧化鎳納米微球、花狀的氫氧化鎳納米微球以及氧化鎳多孔疏松納米棒。運(yùn)用XRD、SEM、TEM等現(xiàn)

2、代測試方法對獲得的鎳基電極材料的物相、形貌及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征分析。同時采用循環(huán)伏安法(CV)、計(jì)時電位法(CP)和電化學(xué)阻抗(EIS)對上述鎳基納米電極材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了測試分析。電化學(xué)性能測試結(jié)果顯示上述三種鎳基納米電極材料的CV曲線均出現(xiàn)了明顯的氧化還原峰，表明所得到的三種物質(zhì)具有贗電容特性。不論是β-Ni(OH)2的中空納米微球還是α-Ni(OH)2花狀納米微球，在2mA的電流下都有著超過1000F/g的比電容，隨著充

3、放電電流增大，比電容相應(yīng)的出現(xiàn)下降的趨勢。而經(jīng)過煅燒處理的NiO多孔疏松納米棒則具有400F/g左右的比電容，并展現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性能，200次充放電循環(huán)后比電容僅下降5％。電化學(xué)阻抗測試(EIS)表明，對于上述三種鎳基納米電極材料，電荷轉(zhuǎn)移電阻和Warburg阻抗相互作用，共同影響電極材料的內(nèi)阻，隨著充放電反應(yīng)的進(jìn)行，其內(nèi)阻會逐漸增大。
　　本文所合成的三種超級電容器鎳基納米電極材料具有比電容高、循環(huán)穩(wěn)定性佳的特點(diǎn)，其綜合電