氫氧化鎳作為超級(jí)電容器電極材料的電化學(xué)性能研究.pdf

1、電化學(xué)電容器又稱為超級(jí)電容器，由于它比二次電池具有更高的功率密度和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及比普通的雙電層電容器具有更高的能量密度，所以電化學(xué)電容器作為一種動(dòng)力電源在實(shí)際應(yīng)用中起到越來(lái)越重要的作用。氫氧化鎳由于其很好的電化學(xué)氧化還原活性以及有很好的發(fā)展空間使他成為一種有希望的超級(jí)電容器電極材料。氫氧化鎳有α和β兩種不同的物相。它們都屬于八面體層狀結(jié)構(gòu)，一般呈塊狀或者片狀。α-Ni(OH)2是一種羥基缺失相，在它的層間含有陰離子和水分子，β-Ni

2、(OH)2是化學(xué)計(jì)量比化合物。盡管α-Ni(OH)2具有更高的比容量，然而在強(qiáng)堿性介質(zhì)下，α-Ni(OH)2不能穩(wěn)定存在并很快轉(zhuǎn)變成β-Ni(OH)2，所以α-Ni(OH)2作為超級(jí)電容器電極材料在實(shí)際應(yīng)用中受到了限制。β-Ni(OH)2納米晶的電化學(xué)性能主要取決于它的微觀形貌，比表面積，所以合成一種具有理想特征的，如高電子電導(dǎo)率，低擴(kuò)散阻抗，高電活性面積納米結(jié)構(gòu)β-Ni(OH)2是很有必要的。
　　 本研究用一種很簡(jiǎn)單的均勻共

3、沉淀法合成了片狀氫氧化鎳納米材料A和新型的硬幣狀β-Ni(OH)2納米材料B，并將其應(yīng)用于超級(jí)電容器電極材料。采用XRD、FTIR、SEM和TEM等方法對(duì)其物相、形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明β-Ni(OH)2納米材料B具有硬幣串式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的β-Ni(OH)2具有很好的電化學(xué)性能。本文考察了具有硬幣串式結(jié)構(gòu)的納米氫氧化鎳的電化學(xué)性能并將其與β-Ni(OH)2納米材料A的電化學(xué)性能進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)β-Ni(OH)2納米材料B形貌成長(zhǎng)過(guò)程做

4、了初步推測(cè)。論文采用不同掃速下的循環(huán)伏安，不同電流密度下的恒流充放電等電化學(xué)研究方法研究了硬幣狀納米氫氧化鎳在6.0 mol L-1 KOH/10g L-1 LiOH液中的電化學(xué)性能。結(jié)果表明硬幣狀納米氫氧化鎳表現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能:在電流密度0.2 Ag-1下比電容可達(dá)1532 Fg-1。即使在1A g-1的大電流密度下，300次充放電循環(huán)后硬幣狀納米氫氧化鎳仍然保持著81％的容量。這種硬幣狀納米氫氧化鎳電極材料，制備簡(jiǎn)單，性能優(yōu)異，