核殼結(jié)構(gòu)金屬氧化物納米陣列的合成及電化學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，在人們致力于解決能源和環(huán)境等領(lǐng)域日益突出的問題的同時，對移動電子設(shè)備的能源要求也越來越高。金屬氧化物納米材料，作為電化學(xué)儲能材料，以其容量高、成本低和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，成為未來替代碳材料最有前景的電極材料。金屬氧化物納米材料的電化學(xué)性能與自身的形貌和結(jié)構(gòu)有極大的關(guān)系，所以具有統(tǒng)一形貌和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的納米材料能很大程度上改善其性能并拓展其在多方面的應(yīng)用。本論文通過簡單的水熱和電沉積法，采用形貌結(jié)構(gòu)控制、多種金屬氧化物材料復(fù)合等途徑合理設(shè)

2、計不同種類的核殼結(jié)構(gòu)金屬氧化物納米陣列，并研究其鋰離子電池和超級電容的性能。主要開展了以下幾方面的研究工作:
　　在第2章中，通過水熱和電化學(xué)沉積法，成功地在鎳泡沫上生長NiMoO4@Co(OH)2核殼結(jié)構(gòu)納米陣列，并且將其應(yīng)用在超級電容器中。Co(OH)2和NiMoO4納米陣列的靈巧結(jié)合，使電化學(xué)性能明顯增強。Co(OH)2納米片均勻地包裹在每根NiMoO4納米線的表面，與NiMoO4納米線陣列材料對比，電容容量有所增加:在電流

3、密度為5mAcm-2和50mAcm-2時分別達到了2.335Fcm-2和0.909Fcm-2的面電容量。同時該電極也表現(xiàn)出良好的循環(huán)能力:在電流密度為20mAcm-2下，經(jīng)過5000個循環(huán)周期后保留初始容量的83％。這些結(jié)果表明，NiMoO4@Co(OH)2核殼結(jié)構(gòu)納米陣列可能是潛在的高性能電化學(xué)電容器電極材料。
　　在第3章中，成功地通過“兩步法”水熱反應(yīng)，在泡沫鎳上制得一種新穎的Mn0.10Co0.90O@NiO核殼結(jié)構(gòu)納米陣

4、列，并研究其鋰離子電池性能。NiO納米片和Mn0.10Co0.90O納米線的結(jié)合陣列，電化學(xué)性能明顯增強。NiO納米片均勻地包裹在Mn0.10Co0.90O納米線的表面，改善了Mn0.10Co0.90O納米線陣列的性能。電流密度為200mAhg-1時，經(jīng)過100個循環(huán)周期，其放電容量保持在729.13mAhg-1，并獲得良好的倍率性能和庫倫效率。表明Mn0.10Co0.90O@NiO核殼結(jié)構(gòu)納米陣列具有作為高性能的鋰離子電池電極材料的潛