超級(jí)電容器NiO及其復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能.pdf

1、超級(jí)電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的新型儲(chǔ)能元件。與傳統(tǒng)靜電電容器相比，超級(jí)電容器具有更高的能量密度；與電池相比，具有更大的功率密度。超級(jí)電容器具有瞬間釋放大電流、充放電效率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在移動(dòng)通信、信息技術(shù)、消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車(chē)、航空航天和國(guó)防科技等領(lǐng)域具有重要和廣闊的應(yīng)用前景，在世界范圍內(nèi)引起了極大關(guān)注。國(guó)外已經(jīng)有相應(yīng)的產(chǎn)品在電動(dòng)汽車(chē)上得到了運(yùn)用，國(guó)內(nèi)的研究則剛剛起步，因此開(kāi)展超級(jí)電容器的研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)事業(yè)的發(fā)展

2、具有很大的意義。我們以化學(xué)沉淀法合成出NiO材料及NiO基復(fù)合材料，采用了X射線(xiàn)衍射、掃描電鏡、循環(huán)伏安、恒流充放電、交流阻抗、熱分析等測(cè)試手段，以NiO超級(jí)電容器電極材料為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和電化學(xué)性能測(cè)試，篩選出各方面性能俱佳的NiO基材料。通過(guò)這些研究工作，得到以下結(jié)論：
　　 用化學(xué)沉淀法以β-環(huán)糊精為模板制備的NiO及NiO/AB復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)摻雜AB可以提高材料的導(dǎo)電性，循環(huán)可逆性和比容量；而以β-環(huán)糊精

3、為模板制備的材料又進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的循環(huán)可逆性和比容量。以β-環(huán)糊精為模板制備的復(fù)合材料的比容量達(dá)到240 F·g-1，循環(huán)伏安曲線(xiàn)接近于矩形，相對(duì)于文獻(xiàn)中關(guān)于氧化鎳的報(bào)道，是一個(gè)新的突破。
　　 通過(guò)化學(xué)沉淀法制備的氧化鎳/膨脹石墨的復(fù)合材料，研究發(fā)現(xiàn)不同的熱處理?xiàng)l件對(duì)材料的形貌和電化學(xué)性能均有影響。經(jīng)過(guò)二次膨脹的復(fù)合材料具有更小的顆粒粒度，更大的比表面積，電化學(xué)性能測(cè)試表現(xiàn)的更好，擁有更大的比容量，經(jīng)過(guò)二次膨脹的復(fù)合材料的比

4、容量為160 F·g-1，而未經(jīng)過(guò)二次膨脹的比容量為115F·g-1，容量提高了39.1％。
　　 以納米二氧化硅為載體用化學(xué)沉淀法制備出的氧化鎳，相對(duì)其他體系制備的氧化鎳，顆粒粒徑大，達(dá)到微米級(jí)，而其他體系均為納米級(jí)，但是分散性比其他體系高，容量較氧化鎳/膨脹石墨高。通過(guò)添加不同二氧化硅:氧化鎳質(zhì)量比的二氧化硅，發(fā)現(xiàn)當(dāng)二者的質(zhì)量比為1:1時(shí)，產(chǎn)品具有更小的粒徑，分散性更高，極化更小，等效串聯(lián)電阻和電荷傳輸電阻更小，具有更優(yōu)的性