釕基金屬復(fù)合氧化物電極材料的制備與研究.pdf

1、近年來，超級電容器電極材料的研究引起了世界各國的廣泛關(guān)注，如何提高其功率和能量密度成為研究的重點(diǎn)。本文的研究主要集中于制備成本低廉、性能優(yōu)良和循環(huán)壽命長的釕基復(fù)合物材料。具體內(nèi)容如下： 1. 以P123 為軟模板，通過一步共沉淀法成功制備出高含水量、高比表面積的介孔Co3O4/RuO2·Xh2o復(fù)合氧化物（200 ℃熱處理的復(fù)合物比表面積可達(dá)107 m2·g-1）。該復(fù)合物在1 M KOH電解液中表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，電容值隨

2、著釕含量的增加快速增長；隨著燒結(jié)溫度的升高而快速下降，但循環(huán)穩(wěn)定性變得更好。200 ℃燒結(jié)復(fù)合物的電容值可高達(dá)465 F/g。 2. 針對金屬氧化物功率密度差的問題，制備了Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o/MWNTs復(fù)合電極材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明含有50wt.％ Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o重量的復(fù)合電極材料電容值可達(dá)452 F/g，換算為純的Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o電容可達(dá)820 F/g，有效地

3、提高了Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o的利用率。基于Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o/MWNTs的對稱電容器電容可達(dá)91 F/g，在1562 W/kg的功率密度下，其能量密度仍可達(dá)11.3 Wh/kg。 3. 以所制備的鈷釕復(fù)合氧化物和鈷釕復(fù)合氧化物多壁碳管的復(fù)合材料為電極，分別研究了鈷釕復(fù)合氧化物/活性碳混合電容器和鈷釕復(fù)合氧化物多壁碳管的復(fù)合材料/活性碳混合電容器的電化學(xué)性能。Co3O4/RuO2·Xh2o復(fù)

4、合氧化物和活性碳混合電容器的工作電壓范圍為0－1.4 V，功率密度為127 W/kg時(shí)的能量密度為25 Wh/kg；Co0.5Ru0.5O1.67·Xh2o/MWNTs復(fù)合物/活性碳功率密度為342W/kg時(shí)的能量密度為10.1 Wh/kg。 4. 以線性酚醛樹脂作為碳源，F(xiàn)127 為模板，正硅酸乙酯為原料，通過一步聚合制備了碳硅復(fù)合物前驅(qū)體，通過HF蝕刻的方法獲得了介孔有序碳硅復(fù)合物。進(jìn)而以其為載體，通過溶膠-凝膠法制備了MC