鎳基復(fù)合納米材料的合成及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、超級(jí)電容器是介于電池和傳統(tǒng)電容器之間的一種高效、環(huán)保、新型的電化學(xué)能量?jī)?chǔ)存元件，擁有高功率密度、長(zhǎng)使用壽命和大電流快速充電等優(yōu)勢(shì)，在很多領(lǐng)域具有無(wú)與倫比的發(fā)展空間和實(shí)用價(jià)值。在超級(jí)電容器電極材料研究中，我們發(fā)現(xiàn)廉價(jià)金屬氧化物/氫氧化物由于優(yōu)秀的電化學(xué)性質(zhì)、原料豐富便宜、環(huán)保等，已成為近年來(lái)科技工作者的研究熱點(diǎn)。本論文以鎳、鈷、鉬以及錳為原料制備合成了二元或三元金屬氧化物復(fù)合材料，以解決金屬氧化物電極材料的低電導(dǎo)率、循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。且

2、比較系統(tǒng)的探索了合成條件、材料復(fù)合對(duì)電極材料的形貌、結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響。研究成果如下：
　?。?）通過(guò)水熱法，以硝酸鎳和氯化錳為原料，在碳布基底上生長(zhǎng)了具有高比電容的二維納米片結(jié)構(gòu)的NiMnO3復(fù)合材料。利用XRD和SAED觀察并研究了樣品的物相組成；利用SEM和TEM系統(tǒng)的研究了材料的形貌和結(jié)構(gòu)；用CHI660e對(duì)其電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了大量的測(cè)試。結(jié)果顯示，NiMnO3擁有比較大的容量、大電流倍率特性。其中，Ni/Mn摩爾比3:3且

3、在6h水熱條件下合成的NiMnO3復(fù)合材料擁有較高的比容值，最高能有2330F/g（1A/g），20A/g電流密度下的比電容為1640F/g，比電容的保持率為70.3％，但NiMnO3材料連續(xù)充放電1000次后剩余比容值是最初比容值的67.2%，說(shuō)明NiMnO3具有較低的循環(huán)性能。
　　（2）通過(guò)水熱法，以硝酸鈷、硝酸鎳為原料，在碳布基底上生長(zhǎng)了二維納米片結(jié)構(gòu)的Co-Ni層狀雙氫氧化物（LDH）復(fù)合材料。利用XRD和SAED觀察并

4、研究了樣品的物相組成；利用SEM和TEM系統(tǒng)的研究了材料的形貌和結(jié)構(gòu)；用CHI660e對(duì)其電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了大量的測(cè)試。按照測(cè)試結(jié)果能夠得出，Co-Ni LDH電極材料擁有較大的電容、大電流倍率性能。其中，Co/Ni摩爾比1:3且在6h水熱條件下合成的Co-Ni LDH擁有較高的比容量，高達(dá)2766F/g（1A/g），20A/g電流密度下的比電容為2360F/g，比電容的保持率為85.3％，并且連續(xù)充放電1000次后剩余比容值是最初比容值的

5、77.2%?；谝陨蠈?shí)驗(yàn)結(jié)果，鈷、鎳價(jià)格便宜、合成方法簡(jiǎn)單以及高的比電容等優(yōu)勢(shì)，我們認(rèn)為Co-Ni LDH復(fù)合材料具有很高的應(yīng)用價(jià)值以及具有很好的發(fā)展空間。
　?。?）通過(guò)水熱法，以硝酸鈷、硝酸鎳和鉬酸鈉為原料，在碳布基底上生長(zhǎng)了二維納米片結(jié)構(gòu)的鎳鈷氫氧化物與鉬氧化物復(fù)合材料。利用XRD和SAED觀察并研究了樣品的物相組成；利用SEM和TEM系統(tǒng)的研究了材料的形貌和結(jié)構(gòu)；用CHI660e對(duì)其電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了大量的測(cè)試。結(jié)果顯示，鎳鈷