三維Ni(OH)-,2-、Co(OH)-,2-電極的制備及其電化學(xué)電容性能研究.pdf

1、隨著世界性的能源危機(jī)和環(huán)境污染的加劇，人們對節(jié)能環(huán)保要求越來越高。作為一種新型的能量儲存裝置—電化學(xué)電容器，兼有傳統(tǒng)電容器和二次電池的雙重功能，一經(jīng)問世，便受到了人們的極大青睞，成為當(dāng)前國際性的研究熱點(diǎn)。電極材料是決定電化學(xué)電容器性能的關(guān)鍵因素，因此，在電化學(xué)電容器的研究中，許多工作都是圍繞著開發(fā)具有高比容量且廉價(jià)環(huán)保的電極材料而進(jìn)行的。
　　 本論文綜述了電化學(xué)電容器的基本原理、電極活性材料研究進(jìn)展以及其應(yīng)用前景，并以泡沫鎳為

2、基底制備了兩種電化學(xué)電容器電極。利用XRD、FESEM等技術(shù)對電極材料進(jìn)行了晶體結(jié)構(gòu)分析和微觀形貌表征。采用恒流充放電、循環(huán)伏安(CV)、電化學(xué)交流阻抗(EIS)等電化學(xué)技術(shù)對電極電容性能進(jìn)行測試。具體開展的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：
　　 1，在前期工作的基礎(chǔ)上，以0.1 M Ni(NO3)2水溶液為電解液，采用直流電沉積的方法在泡沫鎳基底上，制備了三維Ni(OH)2電極，通過循環(huán)伏安(CV)、恒流充放電、電化學(xué)交流阻抗(EIS)等電

3、化學(xué)技術(shù)系統(tǒng)研究了電沉積條件(沉積溫度，活性物質(zhì)Ni(OH)2的負(fù)載量)對其電容性能的影響。結(jié)果表明：三維Ni(OH)2電極容量受電沉積溫度和活性物質(zhì)的負(fù)載量影響顯著。當(dāng)Ni(OH)2的沉積量為0.7 mg，沉積溫度為65℃時所得到的三維Ni(OH)2電極容量特性和功率特性最為理想，獲得了高達(dá)3887 F/g的平均單電極比容量。
　　 2，首次在Co(NO3)2水溶液中以泡沫鎳為基體采用直流電沉積的方法制各了三維Co(OH)2電

4、極，通過循環(huán)伏安(CV)、恒流充放電、電化學(xué)交流阻抗(EIS)等電化學(xué)技術(shù)對不同電沉積條件(沉積溫度，活性物質(zhì)Ni(OH)2的負(fù)載量)下制備的一系列的三維Co(OH)2電極進(jìn)行了測試。在充放電電流密度為4 A/g時，其平均單電極比容量達(dá)2469 F/g，當(dāng)充放電電流密度增加至32 A/g時，其平均單電極比容量為2003 F/g，與充放電電流密度為4 A/g相比，其容量保持率高達(dá)81．12％，可見三維Co(OH)2電極具有很好的功率特性。