納米復合電極的構(gòu)筑及其電容性能的研究.pdf

1、超級電容器也稱為電化學電容器，它是一種介于常規(guī)電容器與化學電池二者之間的新型儲能元件，由于兼具了傳統(tǒng)電容器超大的輸出功率和化學電池較強的儲電能力而引起了研究者的廣泛興趣。如何進一步提高材料的比電容和器件的整體性能仍是研究的重點。本文工作的主要內(nèi)容如下：
　　為了提高活性物質(zhì)的利用率，需設(shè)計一種理想的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的集流體以便離子和電子的高效傳輸。本文采用一種簡易方法以Ni(OH)2納米片為前驅(qū)體制備出新穎的三維多孔納米結(jié)構(gòu)的鎳骨架作

2、集流體。與平板導電集流體相比，這種三維多孔骨架不僅增大了MnO2活性物質(zhì)的負載量而且有利于電子和電解質(zhì)離子的高效傳遞。因此，三維MnO2/Ni電極展現(xiàn)出更高的比電容和更好的循環(huán)穩(wěn)定性。在2Ag-1的放電電流密度下，其比電容接近MnO2的理論值，高達1169.6Fg-1，遠遠高于平板導電基底的611.6Fg-1。經(jīng)過1000次充放電循環(huán)后，三維MnO2/Ni電極電極的比電容僅有5％的降低，而平板導電基底的MnO2電極則有20％的損失。以上

3、結(jié)果充分說明了這種三維多孔鎳骨架的結(jié)構(gòu)是一種可用于高性能超級電容器的集流體。
　　為了提高超級電容器的整體性能，我們將印刷技術(shù)和氣泡方法相結(jié)合制備出了大面積的具有高的導電性（340Sm-1），低的質(zhì)量密度（1mgcm-2）和優(yōu)異的機械柔韌性的自支撐石墨烯紙。自支撐石墨烯紙不僅自身可貢獻雙電層電容，還可用于負載儲能材料。對此，我們運用電沉積法在石墨烯紙集流體上負載聚苯胺納米線，然后在聚苯胺表面包覆一層超薄的石墨烯薄膜，從而制備出“三