納米金屬復(fù)合氧化物電極材料的電化學(xué)電容.pdf

1、目前對(duì)電化學(xué)電容器的研究可以分為兩個(gè)方面：一是研究開發(fā)新材料，尋找更理想的電極體系和材料；另一方面是進(jìn)一步提高現(xiàn)有體系和材料的性能。其中尋找高性能的電極材料以提高超級(jí)電容器的主要技術(shù)參數(shù)成為了研究的主攻方向。本論文共分為四章：第一章是電化學(xué)電容器的研究背景；第二章是Ru1-yCryO2/TiO2納米管復(fù)合材料的電容行為；第三章是Co(OH)2/活性炭復(fù)合材料的制備及其超電容行為；第四章是基于氧化鎳的超級(jí)電容器的研究。具體內(nèi)容如下：

2、 第一章概述了電化學(xué)電容器的研究背景、工作原理、儲(chǔ)能機(jī)理、特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀等，并詳細(xì)介紹了碳基材料、金屬氧化物以及各種金屬復(fù)合材料等做為電化學(xué)電容器材料的最新研究進(jìn)展。最后提出了自己對(duì)電化學(xué)電容器電極材料研究設(shè)想和方法。 第二章為Ru1-yCryO2/TiO2納米管復(fù)合材料的電容行為。采用水熱合成法制備了TiO2納米管，并且采用氧化還原法使Ru1-yCryO2沉積在TiO2納米管上，形成Ru1-yCryO2/TiO2納米管復(fù)合材

3、料。通過XRD、SEM和TEM對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)與形貌的表征。電化學(xué)測(cè)試表明，這種復(fù)合材料有良好的電化學(xué)電容行為，且可大大提高貴金屬RuO2在電極材料中的利用率，降低成本。 第三章為Co(OH)2/活性炭復(fù)合材料的制備及其超電容行為。通過化學(xué)沉淀法將Co(OH)2沉積在活性炭(AC)上，制成Co(OH)2/活性炭超級(jí)電容器復(fù)合材料。XRD、SEM以及電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，Co(OH)2/活性炭復(fù)合材料具有優(yōu)良的電化學(xué)電容行為。

4、第四章基于氧化鎳的超級(jí)電容器研究，分為兩部分：1.以類普魯士藍(lán)為前驅(qū)體制備氧化鎳及其電化學(xué)電容行為。采用化學(xué)沉淀轉(zhuǎn)化法首先制備了類普魯士藍(lán)NiHCNFe前驅(qū)體，在堿性條件下進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)換生成Ni(OH)2，然后300℃熱處理制備了納米級(jí)氧化鎳。以XRD、TEM對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)與形貌表征，以循環(huán)伏安、恒流充放電以及交流阻抗測(cè)試對(duì)其進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明，以此方法制備的納米級(jí)氧化鎳作為超級(jí)電容器材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性質(zhì)，其放電比電容最高達(dá)到

5、303.4F/g，明顯優(yōu)于以普通的化學(xué)沉淀法制備的氧化鎳。 2.以類普魯士藍(lán)為前驅(qū)體制備NiO/CNTs及其電化學(xué)電容行為。進(jìn)一步討論了以多壁碳納米管(CNTs)為基底，以類普魯士藍(lán)(NiHCNFe)為前驅(qū)體，將氧化鎳(NiO)在堿性條件下沉積在多壁碳納米管上，形成NiO/CNTs納米管復(fù)合材料，并通過XRD、SEM、TEM、HRTEM、循環(huán)伏安和恒流充放電等測(cè)試方法對(duì)該電極材料進(jìn)行了表征。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，以此方法制備的氧化