納米金屬復合氧化物電極材料的電化學電容.pdf

1、目前對電化學電容器的研究可以分為兩個方面：一是研究開發(fā)新材料，尋找更理想的電極體系和材料；另一方面是進一步提高現(xiàn)有體系和材料的性能。其中尋找高性能的電極材料以提高超級電容器的主要技術(shù)參數(shù)成為了研究的主攻方向。本論文共分為四章：第一章是電化學電容器的研究背景；第二章是Ru1-yCryO2/TiO2納米管復合材料的電容行為；第三章是Co(OH)2/活性炭復合材料的制備及其超電容行為；第四章是基于氧化鎳的超級電容器的研究。具體內(nèi)容如下：

2、 第一章概述了電化學電容器的研究背景、工作原理、儲能機理、特點、應用現(xiàn)狀等，并詳細介紹了碳基材料、金屬氧化物以及各種金屬復合材料等做為電化學電容器材料的最新研究進展。最后提出了自己對電化學電容器電極材料研究設想和方法。 第二章為Ru1-yCryO2/TiO2納米管復合材料的電容行為。采用水熱合成法制備了TiO2納米管，并且采用氧化還原法使Ru1-yCryO2沉積在TiO2納米管上，形成Ru1-yCryO2/TiO2納米管復合材

3、料。通過XRD、SEM和TEM對其進行結(jié)構(gòu)與形貌的表征。電化學測試表明，這種復合材料有良好的電化學電容行為，且可大大提高貴金屬RuO2在電極材料中的利用率，降低成本。 第三章為Co(OH)2/活性炭復合材料的制備及其超電容行為。通過化學沉淀法將Co(OH)2沉積在活性炭(AC)上，制成Co(OH)2/活性炭超級電容器復合材料。XRD、SEM以及電化學測試結(jié)果表明，Co(OH)2/活性炭復合材料具有優(yōu)良的電化學電容行為。

4、第四章基于氧化鎳的超級電容器研究，分為兩部分：1.以類普魯士藍為前驅(qū)體制備氧化鎳及其電化學電容行為。采用化學沉淀轉(zhuǎn)化法首先制備了類普魯士藍NiHCNFe前驅(qū)體，在堿性條件下進行沉淀轉(zhuǎn)換生成Ni(OH)2，然后300℃熱處理制備了納米級氧化鎳。以XRD、TEM對其進行結(jié)構(gòu)與形貌表征，以循環(huán)伏安、恒流充放電以及交流阻抗測試對其進行電化學性能測試。結(jié)果表明，以此方法制備的納米級氧化鎳作為超級電容器材料具有優(yōu)良的電化學性質(zhì)，其放電比電容最高達到

5、303.4F/g，明顯優(yōu)于以普通的化學沉淀法制備的氧化鎳。 2.以類普魯士藍為前驅(qū)體制備NiO/CNTs及其電化學電容行為。進一步討論了以多壁碳納米管(CNTs)為基底，以類普魯士藍(NiHCNFe)為前驅(qū)體，將氧化鎳(NiO)在堿性條件下沉積在多壁碳納米管上，形成NiO/CNTs納米管復合材料，并通過XRD、SEM、TEM、HRTEM、循環(huán)伏安和恒流充放電等測試方法對該電極材料進行了表征。電化學測試結(jié)果表明，以此方法制備的氧化