電化學(xué)電容器電極材料的制備及性能研究.pdf

1、超級電容器是化學(xué)電源家族中誕生較晚的一位新成員，它結(jié)合了物理電容器高功率及傳統(tǒng)電池高能量密度的優(yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域因此而具有獨到之處。己進(jìn)行的研究表明，高性能的超級電容器取決于高性能的電極材料。優(yōu)良的超級電容器電極材料不僅要求一般材料所具備的固體氧化還原性能，而且要求孔結(jié)構(gòu)與比表面積的匹配性。本論文綜述了超級電容器的基本原理、電極材料研究進(jìn)展、應(yīng)用前景。從納米材料結(jié)構(gòu)設(shè)計出發(fā)，成功制備出納米結(jié)構(gòu)化的電極材料并將其應(yīng)用到電化學(xué)電容器。本論文還

2、研究了金屬硫化物作為超級電容器的電化學(xué)性質(zhì)，為開發(fā)超級電容器材料開拓了新的領(lǐng)域。具體開展的主要研究內(nèi)容如下： 1，用化學(xué)沉淀法合成了Co(OH)<,2>和ZiO<,2>納米管復(fù)合材料，并用TEM，XKD，循環(huán)伏安法，充放電法和交流阻抗法研究了不同質(zhì)量比的復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性質(zhì)。研究表明，ZiO<,2>納米管的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使Co(OH)<,2>更分散，從而提高了Co(OH)<,2>的利用率。 2，用簡單的化學(xué)沉淀法合

3、成了無定形態(tài)的硫化鈷，并用循環(huán)伏安法，充放電法和交流阻抗法詳細(xì)研究了它的電容性能。結(jié)果表明，硫化鈷在堿性體系下有良好的電容行為，當(dāng)放電電流密度為5mA/cm<'2>，硫化鈷的比容量達(dá)475 F/g，甚至在放電電流密度高達(dá)50mA/cm<'2>時，比容量仍然有369 F/g，這一性能說明硫化鈷是一種適合大電流充放的電極材料。通過研究硫化鈷在堿性體系和中性體系電解液中電化學(xué)行為的不同，推測了硫化鈷在KOH水溶液中的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。