電化學(xué)電容器電極材料的制備及性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器是化學(xué)電源家族中誕生較晚的一位新成員，它結(jié)合了物理電容器高功率及傳統(tǒng)電池高能量密度的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域因此而具有獨(dú)到之處。己進(jìn)行的研究表明，高性能的超級(jí)電容器取決于高性能的電極材料。優(yōu)良的超級(jí)電容器電極材料不僅要求一般材料所具備的固體氧化還原性能，而且要求孔結(jié)構(gòu)與比表面積的匹配性。本論文綜述了超級(jí)電容器的基本原理、電極材料研究進(jìn)展、應(yīng)用前景。從納米材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，成功制備出納米結(jié)構(gòu)化的電極材料并將其應(yīng)用到電化學(xué)電容器。本論文還

2、研究了金屬硫化物作為超級(jí)電容器的電化學(xué)性質(zhì)，為開(kāi)發(fā)超級(jí)電容器材料開(kāi)拓了新的領(lǐng)域。具體開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1，用化學(xué)沉淀法合成了Co(OH)<,2>和ZiO<,2>納米管復(fù)合材料，并用TEM，XKD，循環(huán)伏安法，充放電法和交流阻抗法研究了不同質(zhì)量比的復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性質(zhì)。研究表明，ZiO<,2>納米管的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使Co(OH)<,2>更分散，從而提高了Co(OH)<,2>的利用率。 2，用簡(jiǎn)單的化學(xué)沉淀法合

3、成了無(wú)定形態(tài)的硫化鈷，并用循環(huán)伏安法，充放電法和交流阻抗法詳細(xì)研究了它的電容性能。結(jié)果表明，硫化鈷在堿性體系下有良好的電容行為，當(dāng)放電電流密度為5mA/cm<'2>，硫化鈷的比容量達(dá)475 F/g，甚至在放電電流密度高達(dá)50mA/cm<'2>時(shí)，比容量仍然有369 F/g，這一性能說(shuō)明硫化鈷是一種適合大電流充放的電極材料。通過(guò)研究硫化鈷在堿性體系和中性體系電解液中電化學(xué)行為的不同，推測(cè)了硫化鈷在KOH水溶液中的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。