鎳基復(fù)合材料的制備及其在電化學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，人們不斷地探索、研究和開發(fā)可再生的新能源，同時(shí)致力于研究節(jié)能型設(shè)備和節(jié)約型生產(chǎn)。超級(jí)電容器和鋰離子電池作為綠色環(huán)保、性能優(yōu)異的新型儲(chǔ)能器件代表，因其各自的特點(diǎn)都具有廣闊的市場(chǎng)前景，受到了各國(guó)政府及科研機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。
　　鎳基納米材料作為一種具有諸多優(yōu)點(diǎn)的材料體系，一直在儲(chǔ)能器件上受到廣泛的重視。Ni(OH)2作為良好的贗電容性能材料，具有電化學(xué)性能良好、資源豐富、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。但是很少有探究泡沫鎳與Ni(OH)

2、2關(guān)系的研究，也很少有針對(duì)Ni(OH)2生長(zhǎng)濃度對(duì)其性能影響的研究。鐵氧體是一類有代表性的過(guò)渡金屬氧化物，其作為鋰離子電池負(fù)極材料具有較高的理論容量，然而也有電導(dǎo)率低、循環(huán)性能差等缺點(diǎn)。為改善其電化學(xué)性能，在電極材料中添加金屬Ni可以提高材料的電導(dǎo)率，促進(jìn)電極材料的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，并且有助于在電紡的碳納米纖維上形成均勻的碳納米管。
　　本文首先用水熱法在泡沫鎳上生長(zhǎng)層狀Ni(OH)2納米陣列，探究了泡沫鎳表面情況對(duì)Ni(OH)2

3、生長(zhǎng)形貌的影響，此外還通過(guò)改變反應(yīng)時(shí)間，探究了Ni(OH)2的生長(zhǎng)機(jī)理。在特定條件下生成的獨(dú)特的稻穗層狀納米陣列結(jié)構(gòu)增加了Ni(OH)2材料的比表面積，獲得了更好的電化學(xué)性能。在0-0.48V的電壓區(qū)間內(nèi)以6mA/cm2的電流密度測(cè)得了2.83F/cm2的容量，在24mA/cm2的大電流密度下經(jīng)過(guò)3000個(gè)循環(huán)后容量還保有初始容量的51.5％。
　　我們還通過(guò)靜電紡絲法和后續(xù)的450、550、650℃退火工藝合成了Ni0.5Zn0