NiCo2S4電極材料及其超電容性能.pdf

1、當(dāng)前，由于環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題的日益加劇，如何更加合理有效的進(jìn)行能源開(kāi)發(fā)與利用也變得更受關(guān)注。為了減少化石能源的消耗及更加有效的利用現(xiàn)有能源和開(kāi)發(fā)新的能源，超級(jí)電容器（又叫電化學(xué)電容器或贗電容電容器）因?yàn)榫哂懈吖β拭芏容敵龊烷L(zhǎng)循環(huán)壽命等特點(diǎn)變得備受關(guān)注。目前超級(jí)電容器已經(jīng)逐漸出現(xiàn)在人們的日常生活中，如混合動(dòng)力汽車、微型電子器件等方面。NiCo2S4作為一種具有高比電容、高導(dǎo)電性的材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用具有很大前景，為此，制備出性能優(yōu)良的Ni

2、Co2S4材料具有重要意義。本文通過(guò)溶劑熱法、電化學(xué)沉積、水熱法制備了不同形貌的NiCo2S4納米材料。主要內(nèi)容如下:
　　1)通過(guò)溶劑熱法經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)制備出泡沫形的NiCo2S4納米材料，并對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)透射電子顯微鏡觀察知，該材料微觀結(jié)構(gòu)呈泡沫形，“氣泡”形NiCo2S4材料單元互相堆積組成了泡沫形結(jié)構(gòu)，這種材料具有較大的比較面積，在電解液中能夠具有良好的浸潤(rùn)度，因此充放電過(guò)程中，在放電電流為2 Ag-1的情

3、況下，比電容為841 Fg-1,充放電循環(huán)測(cè)試1000圈后電容達(dá)初始時(shí)的48％。
　　2)在一定濃度的硝酸鈷、硝酸鎳和硫脲的混合溶液中，利用循環(huán)伏安法在泡沫鎳上進(jìn)行電化學(xué)沉積，成功制備出NiCo2S4納米材料。采用光電子能譜和電子顯微鏡對(duì)其化學(xué)成分和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)NiCo2S4納米材料具有片層組裝的三維多孔疏松結(jié)構(gòu)，可以提供大的比表面積。電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該一體化電極在放電電流為1 Ag-1時(shí)，比電容為586 Fg-1。在

4、該電極上再一步沉積MnO2后電容特性有了進(jìn)一步的提升。當(dāng)充放電電流密度為1 Ag-1時(shí)比電容為844 Fg-1。在放電電流為2 Ag-1時(shí)，經(jīng)過(guò)2000圈循環(huán)充放電后電容保持為初始值的70％。
　　3)以NiCo2S4與氧化石墨(GO)為前驅(qū)體，采用水熱法制備NiCo2S4/還原氧化石墨(RGO)復(fù)合材料(NiCo2S4/RGO)。調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)得到在RGO片層上不同程度負(fù)載的材料。通過(guò)透射電鏡可以發(fā)現(xiàn)，NiCo2S4顆粒均勻的生長(zhǎng)