納米碳-過渡金屬氧化物超級(jí)電容器電極材料的研究.pdf

1、西華大學(xué)碩士學(xué)位論文納米碳過渡金屬氧化物超級(jí)電容器電極材料的研究姓名：李兵紅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：梁逵丁士華20060501西華大學(xué)碩士學(xué)位論文F／g；經(jīng)過100次循環(huán)后，容量保持9807％。2提出氧化改性Ni(0H)2作為超級(jí)電容器電極材料，并與活性炭組裝成非對(duì)稱型電容器。通過KMn04在堿性條件下氧化Ni(O均2制備出氧化改性Ni(OH)2電極材料，利用xRD和xPs對(duì)樣品進(jìn)行分析表明氧化后主相為盧Ni(oH

2、)2，Ni的結(jié)合能明顯增大，化合價(jià)態(tài)有所上升。提出了活性炭與氧化改性Ni(OH)2電極之間的匹配，當(dāng)活性炭與氧化改性Ni(OH)2質(zhì)量比為27左右時(shí)，該電容器工作電位窗口可達(dá)160v，比電容量為9378F／鐾(雙電極比電容量)?；钚蕴浚趸男訬i(OH)2非對(duì)稱超級(jí)電容器有較高的自放電。3提出摻雜Cc02和Y203對(duì)Mn02進(jìn)行改性，以及對(duì)口Mn02熱處理工藝的研究。采用化學(xué)共沉淀法由KMn04和M嘶托)2制備出超級(jí)電容器用Mn02。

3、經(jīng)xRD和sEM檢測(cè)得知，所得樣品為納米級(jí)無定形態(tài)的口M陸02，通過恒流充放電測(cè)試表明，該Mn02具有良好的電容行為，在250l幽招的電流密度下，比電容量達(dá)26450F儋，循環(huán)500次，容量衰減556％。通過化學(xué)共沉淀摻雜，發(fā)現(xiàn)加入一定量的co、N“OH)2、Ce02和Y203對(duì)Mn02的電容性能都能起到改善作用，co、ce02和Y203的加入能提高h(yuǎn)缸02的循環(huán)穩(wěn)定性，其中Cc02的改善效果最佳，加入lO們％ce02的Mn02，循環(huán)5

4、00次，容量?jī)H衰減118％：co、Ni(oH)2和毪03的加入能提高M(jìn)n02的比電容量，其中摻雜15叭％Ni(OH)2的Mn02比電容量高達(dá)32883F／g，而且工作電壓可達(dá)150V。對(duì)摻雜改善Mnal2電極性能的機(jī)理進(jìn)行了探討認(rèn)為摻雜元素對(duì)Mn02晶格的支撐和與錳形成化合物是改善電極性能的根本原因還對(duì)制備的口Mn02進(jìn)行了熱處理研究。不同的熱處理溫度和時(shí)間可以影響口Mn02的電容性能，其中熱處理溫度是最關(guān)鍵的因素。研究發(fā)現(xiàn)，在300℃