氧化物基復合電極材料在超級電容品中的應用研究.pdf

1、超級電容器又稱為電化學電容器,是一種介于傳統(tǒng)電容器與蓄電池之間的新型儲能元件,它結(jié)合了兩者之間的優(yōu)點,能提供比傳統(tǒng)電容器更大的能量密度和比蓄電池更高的功率密度。同時,它又有循環(huán)壽命長、工作溫度寬、可快速充放電以及免維護、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點,在電力系統(tǒng)、軍事、工業(yè)等領域有著廣闊的應用前景。本文分別制備了氧化鋅、四氧化三鈷及其與鋁離子、活性炭(AC)、聚苯胺(PANI)的復合材料,并研究了其作為超級電容器電極材料的電化學性能。主要內(nèi)容有:

2、>　　 1.利用水熱法制備了花狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅,并分別摻雜了鋁離子、鈷離子及鑭離子,采用X射線衍射(XRD)及掃描電鏡(SEM)對其做了形貌與結(jié)構(gòu)測試,然后在6 mol／LKOH電解液中,0-0.4、0-0.5V電壓范圍內(nèi)進行循環(huán)伏安、恒流充放電及交流阻抗測試,結(jié)果表明,在20 mV／s的掃速下,當Al離子、Co離子及La離子含量分別為3％、4％及3％時,有最高比電容19、37.5、66.4 F／g,比純氧化鋅的6.5 F／g提高了2、

3、5.8及10.2倍。
　　 2.制備了花狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅／活性炭復合電極材料,在6 mol／LKOH電解液中,0-0.4 V電壓范圍內(nèi)進行循環(huán)伏安、恒流充放電及交流阻抗測試,結(jié)果表明,氧化鋅與活性炭質(zhì)量比為1:1時,材料具有最高比電容79.2 F／g,純氧化鋅的6.5 F／g提高了12.2倍。循環(huán)1000次,比電容衰減分別為7.5％。
　　 3.通過水熱法制備了四氧化三鈷納米材料,并與氧化鋅復合制備不同質(zhì)量比的氧化鋅／四氧

4、化三鈷復合材料,在6 mol／LKOH電解液中,0.1.0.7 V電壓范圍內(nèi)進行循環(huán)伏安、恒流充放電及交流阻抗測試,結(jié)果表明,材料具有最高比電容143.7 F／g。循環(huán)1000次,比電容衰減分別為6％。
　　 4.利用溶膠凝膠法制備了六方棱柱結(jié)構(gòu)的氧化鋅并與聚苯胺復合得到多孔結(jié)構(gòu)的復合材料,在6 mol／LKOH電解液中,-0.2-0.5V電壓范圍內(nèi)進行電化學性能測試,結(jié)果表明,氧化鋅與苯胺質(zhì)量比為1:4時有最高比電容258 F