納米復(fù)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(xué)電容器，它是一種介于常規(guī)電容器與化學(xué)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(xué)電池較強(qiáng)的儲電能力而引起了研究者的廣泛興趣。如何進(jìn)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(dǎo)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(fù)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(dá)1169.6Fg-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平板導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電性（340Sm-1），低的質(zhì)量密度（1mgcm-2）和優(yōu)異的機(jī)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(xiàn)雙電層電容，還可用于負(fù)載儲能材料。對此，我們運(yùn)用電沉積法在石墨烯紙集流體上負(fù)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