兩種鈷酸基納米材料的合成及電化學(xué)性能的研究.pdf

1、相比于電池，超級電容器因具備較高的功率密度、快速的充放電以及穩(wěn)定的循環(huán)特性已然成為備受關(guān)注的儲能器件，并在混合電動汽車、航空航天、工業(yè)電力等領(lǐng)域擁有巨大的發(fā)展前景。超級電容器材料的選擇是影響電化學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，本文以鈷基的三元金屬氧化物為研究對象。設(shè)計(jì)并合成了具有不同形貌的海膽狀NiCo2O4以及ZnCo2O4納米片、線結(jié)構(gòu)并將它們分別作為電極研究它們的贗電容性質(zhì)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用水熱法首次將海膽狀NiCo2

2、O4生長在碳布基底上并將其直接作為電極。通過SEM、XRD對合成的納米結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行表征。通過循環(huán)伏安、恒流充放電、循環(huán)穩(wěn)定性、以及阻抗等電化學(xué)測試進(jìn)行性質(zhì)測試：在適當(dāng)?shù)臐舛认?，這種NiCo2O4電極表現(xiàn)出較優(yōu)異的比電容值和循環(huán)穩(wěn)定性。在1A/g的電流密度下，比電容可達(dá)1484.1 F/g，在15 A/g的電流密度下循環(huán)2000次電容保持率為90.1％。⑵用水熱法通過簡單控制溶劑成功將兩種具有不同形貌的ZnCo2O4生長在泡沫鎳襯底上，并

3、研究了它們的電化學(xué)性質(zhì)。通過XRD、SEM、TEM以及BET等測試方法對合成的樣品進(jìn)行了表征。測試結(jié)果表明，當(dāng)以酒精和水為溶劑時，得到厚度約為90nm的納米片，并且表面分布有均勻的多孔結(jié)構(gòu)，納米片相互連接形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；而當(dāng)以水為溶劑時，得到直徑為70nm左右納米線，同樣表面有孔且相互連接形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。經(jīng)電化學(xué)性質(zhì)測試表明納米線具有較優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)。在2A/g的電流密度時其電容值2457.4F/g，在10A/g的電流密度下循環(huán)1