Ni(OH)2及其復(fù)合電極材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、過渡金屬化合物作為電極材料能發(fā)生可逆的氧化還原反應(yīng)，可逆的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的贗電容要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于炭材料依靠離子吸脫附產(chǎn)生的雙電層電容。鎳基化合物作為過渡金屬化合物因其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和高理論比電容量等性能而成為目前電極材料領(lǐng)域的研究熱點。
　　本文以硝酸鎳為鎳源，使用不同的沉淀劑采用水熱法制得了不同晶型的Ni(OH)2及Ni(OH)2/ITO復(fù)合電極材料。通過XRD、SEM、HRTEM、FT-IR和XPS等表征手段對樣品進(jìn)行

2、了表征，通過恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗等方法對其電化學(xué)性能進(jìn)行測試，研究結(jié)果如下:水熱法制備Ni(OH)2，以尿素為沉淀劑，AC-18為添加劑，不同工藝條件下制得了不同晶型的氫氧化鎳，180℃反應(yīng)1h的樣品為結(jié)晶度良好的由納米片組裝成的三維花球狀α-Ni(OH)2顆粒，電流密度為0.1A·g-1時的比電容達(dá)到1526.62F·g-1，循環(huán)10000次后比電容保持率為76％，明顯高于其他反應(yīng)條件下制得的樣品。改變沉淀劑的種類制備出不同

3、組成、不同形貌的鎳化合物，結(jié)果表明:添加AC-18的樣品由于其獨特的三維層狀結(jié)構(gòu)，增大了電極材料與電解液的接觸，使得贗電容反應(yīng)進(jìn)行更加徹底;晶相導(dǎo)向劑AC-18的加入能夠促進(jìn)三維花球狀結(jié)構(gòu)的形成;以硫脲為沉淀劑制得的樣品在電流密度為0.1A·g-1時的比電容達(dá)到825.12F·g-1，并且阻抗較小，導(dǎo)電性較好;以氫氧化鈉為沉淀劑，180℃反應(yīng)1h制得的樣品為粒徑為30-80nm的六邊形片狀結(jié)構(gòu)的β-Ni(OH)2顆粒，電流密度為0.1A

4、·g-1時最高比電容為993.6F·g-1，隨電流密度增大比電容下降較快;水熱法制備Ni(OH)2/ITO復(fù)合電極材料:以尿素為沉淀劑，180℃反應(yīng)2h制得Ni(OH)2/ITO系列不同質(zhì)量配比的復(fù)合電極材料，研究了ITO的加入量對復(fù)合電極材料電化學(xué)性能的影響。當(dāng)ITO與Ni(OH)2質(zhì)量比為0.1時，電流密度為0.1A·g-1時比電容為1160.64 F·g-1，該配比的復(fù)合電極材料的電性能相對最好。因此適量加入ITO，能夠有效降低材