超電容器用金屬氮化物的制備、表征及性能研究.pdf

1、基于大量文獻的研究，開展了超電容器用氮化鉬和氮化釩以及其改性物的制備、表征和電化學性能研究。利用氣固相反應制備了γ-Mo2N和VN，有效實現(xiàn)了凝膠法和控制升溫速率對納米結構的調控，制備了米粒狀、花瓣狀氮化鉬和珊瑚礁狀氮化釩電極材料。 探索了升溫速率、反應溫度、電解液種類及濃度對產(chǎn)物比電容的影響。使用溶膠凝膠法制備了MoO3和V2O5的干凝膠，對干凝膠前驅物進行氮化，得到的產(chǎn)物比電容大幅增加；添加PEG2000合成了碳/釩復合電極

2、材料，研究了溫度和不同分散劑對復合產(chǎn)物電容性能的影響，獲得了較高的比電容。 采用X射線衍射技術(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對產(chǎn)物進行了晶型和形貌表征。利用循環(huán)伏安(CV)、計時電勢、以及交流阻抗測試研究了產(chǎn)物的電容性能。 氣固相法制備的γ-Mo2N的電極具有良好的超電容行為，掃描速度為1 mV/s時，其比電容可達172 F/g，工作電位窗口拓展了0.3 V。用過氧化氫溶液預處理原料MoO

3、3，將得到的干凝膠氮化，所得產(chǎn)物的形貌和比電容均有顯著改善，樣品呈現(xiàn)出花瓣狀結構，比電容最大值可達271 F/g，利用鹽酸溶液活化的γ-Mo2N產(chǎn)物，比電容有顯著增加，活化后比電容增幅可達40％。所得的樣品具有良好的電化學穩(wěn)定性。 制備的VN電極同樣具有良好的超電容行為，掃描速度為2 mV/s時，比電容最高達到128 F/g。添加PEG2000后制備的V2O3/C復合物電極材料電容性能良好，利用KOH對其進行活化，在N2保護下得