鎳鈷基電極材料的制備及其超級電容性能研究.pdf

1、鎳鈷基氧化物電極材料因其具有低廉的成本，較高的導(dǎo)電性以及豐富的反應(yīng)價(jià)態(tài)，而受到廣泛關(guān)注并被用作超級電容器的電極材料。本文以直接生長在泡沫鎳上的鈷酸鎳納米棒為前驅(qū)，采用離子交換的方法得到了片狀結(jié)構(gòu)的NiCo2S4;采用水熱法制備了多級結(jié)構(gòu)的NiCo2O4/V2O5，并研究了產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.離子交換法制備片狀結(jié)構(gòu)的NiCo2S4:以泡沫鎳為基底，先在泡沫鎳上沉積一層鎳鈷堿式碳酸鹽，再煅燒制得鈷酸

2、鎳納米棒陣列前驅(qū)體。最后，通過加入硫化鈉溶液進(jìn)行離子交換反應(yīng)，制備了片狀結(jié)構(gòu)的NiCo2S4。此材料具有以下優(yōu)點(diǎn):1）電極材料直接生長在泡沫鎳表面，不必使用傳統(tǒng)工藝中的粘接劑和導(dǎo)電劑，提高了產(chǎn)物的電化學(xué)性能;2）該材料的形貌結(jié)合了一維結(jié)構(gòu)和二維材料的優(yōu)點(diǎn)，提高了產(chǎn)物的比表面積以及電子和離子導(dǎo)電性。結(jié)果表明:當(dāng)硫離子濃度為0.05 M時(shí)，產(chǎn)物具有最大的比表面積（40.98 m2 g-1）和最好的電化學(xué)性能。在6M的KOH電解質(zhì)中，1 Ag

3、-1的電流密度下，比容量高達(dá)2044 F g-1，且2000次充放電循環(huán)后，比容量的保持率達(dá)到了77％。
　　2.水熱法制備多級結(jié)構(gòu)的NiCo2O4/V2O5:以泡沫鎳為基底，先在泡沫鎳上沉積一層鎳鈷堿式碳酸鹽，再加入NH4VO3溶液進(jìn)行水熱反應(yīng)，最后在空氣中煅燒得到最終產(chǎn)物。對產(chǎn)物NiCo2O4/V2O5的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并對其電化學(xué)性能進(jìn)行了深入地研究。結(jié)果表明:當(dāng)NH4VO3溶液濃度為0.02 M時(shí)，NiCo2O4/V