不同形貌四氧化三鈷顆粒的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、超級(jí)電容器作為一種儲(chǔ)能裝置，由于其具有高的電容量、快速的充放電性能以及穩(wěn)定的電性能等優(yōu)良性能，已經(jīng)成為繼鋰離子電池之后另一電容裝置的研究熱點(diǎn)。由于四氧化三鈷作具有存貯量大、價(jià)格便宜以及高的比電容特性等優(yōu)點(diǎn)，所以其作為超級(jí)電容器的電極材料被人們廣泛關(guān)注。本文分別利用水熱-熱分解法和水熱法成功制備了微米和納米級(jí)不同形貌的四氧化三鈷顆粒，并研究了所制備的四氧化三鈷的電化學(xué)性能。
　　利用水熱-熱分解法，硝酸鈷做鈷源，加入尿素作為沉淀劑，

2、水作為溶劑，在CTAB的作用下，160℃加熱不同時(shí)間（2h、3h、4h、5h、12h、24h、48h）制備了前驅(qū)體碳酸鈷，碳酸鈷500℃下加熱3h分解生成了四氧化三鈷顆粒。對(duì)樣品進(jìn)行了X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）以及拉曼表征，結(jié)果表明，不同加熱時(shí)間下均成功制備了純度較高的面心立方結(jié)構(gòu)的四氧化三鈷，當(dāng)前處理時(shí)間為2h，四氧化三鈷顆粒為刺猬球狀，隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒形貌變?yōu)槠瑢訝睿?dāng)加熱到24h時(shí)，晶粒變?yōu)榫鶆虻牧⒎襟w狀；同時(shí)

3、晶粒的粒徑從5-7μm縮小到2-7μm。最后對(duì)2h和24加熱時(shí)間下的四氧化三鈷樣品進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試，其比電容分別為40F/g和24F/g。
　　在水熱-熱分解實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)pH（9、10、11、12）,利用水熱法一步成功制備了四氧化三鈷晶粒。對(duì)樣品進(jìn)行了XRD和SEM表征，結(jié)果表明，不同pH下均制備了純度較高的四氧化三鈷顆粒，當(dāng)pH=9和pH=12時(shí)，四氧化三鈷顆粒分別為長(zhǎng)10μm的棒狀和直徑250nm的納米盤狀。電化