鎳鈷鋁三元水滑石的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、近年對(duì)于水滑石類材料作為超級(jí)電容器電極材料的研究已經(jīng)取得了較大成果。本文主要采用水熱法,溶膠凝膠法,焙燒復(fù)原法以及原位生長法制備了鎳鈷鋁三元水滑石,并研究了它們的電化學(xué)電容性能。
　　水熱法以尿素為沉淀劑,制備了四種不同金屬離子摩爾比的水滑石,XRD分析表明離子摩爾比對(duì)產(chǎn)物晶型影響不大。當(dāng)Ni:Co:Al=2:1:1時(shí),制備的水滑石獲得了最大的單電極比電容,594F/g。經(jīng)過500圈循環(huán)充放電后,容量為最初的71.9％。
　

2、　溶膠凝膠法選用了兩種不同的鋁源,異丙醇鋁和仲丁醇鋁,制備的水滑石的比容量是有所不同的。采用異丙醇鋁時(shí),產(chǎn)物的最大比容量可以達(dá)到210F/g,但隨著電流密度的增大,衰減比較嚴(yán)重;采用仲丁醇鋁時(shí),產(chǎn)物的最大比容量為164.9F/g,循環(huán)400圈后,容量保持率為92%,循環(huán)性能較好。
　　焙燒復(fù)原法是基于水滑石的結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)。在300℃焙燒后的產(chǎn)物(Ni:Co:Al=2:1:1)能夠恢復(fù)水滑石的層狀結(jié)構(gòu),且復(fù)原后的水滑石的比容量最大達(dá)

3、到489.5F/g。而400℃和500℃焙燒后的產(chǎn)物不能恢復(fù)水滑石的層狀結(jié)構(gòu)。研究不同金屬離子摩爾比制備的水滑石在400℃焙燒后的產(chǎn)物的電化學(xué)性能發(fā)現(xiàn),層狀結(jié)構(gòu)破壞后,比容量均減小了。對(duì)Ni:Co:Al=1.5:1.5:1制備的水滑石進(jìn)行焙燒-復(fù)原試驗(yàn)后,產(chǎn)物的比容量(550.2F/g)相比前軀體水滑石的(451.6F/g)有小幅度提高。
　　原位生長法制備的水滑石具有特殊的形貌結(jié)構(gòu)。當(dāng)Ni:Co:Al=2:1:1時(shí)得到了納米針狀