錳、鈷、鎳磷酸鹽微納結(jié)構(gòu)的可控合成及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、超級(jí)電容器，也叫電化學(xué)電容器，具有較高的功率密度，良好的可逆性和較寬的工作溫度范圍，具有快速充放電和循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是一種介于電池和傳統(tǒng)靜電電容器之間的新型儲(chǔ)能設(shè)備，在最近幾年得到人們廣泛的研究。電極材料的選擇對(duì)超級(jí)電容器是關(guān)鍵，一個(gè)理想的電極材料的超級(jí)電容器性能起到?jīng)Q定性的作用。近年來(lái)，人們不斷尋找適合超級(jí)電容器電極材料，取得了一定的研究成果。本文通過(guò)化學(xué)沉淀法和水熱法分別合成出了NH4CoPO4-H2O，Ni11(HP

2、O3)8(OH)6，NH4MnPO4-H2O和Mn2P2O7四種用于超級(jí)電容器的新型電極材料;采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征;采用循環(huán)伏安測(cè)試(CV)、恒電流充放電測(cè)試(GV)和電化學(xué)交流阻抗測(cè)試(EIS)對(duì)電化學(xué)性能進(jìn)行了全面測(cè)試和研究。其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　 (1)通過(guò)溫和的化學(xué)沉淀法在沒(méi)有表面活性劑的條件下成功的合成了各種形貌的NH4CoP04-H2O

3、微納米材料（長(zhǎng)方形片狀，微米片，微米花，分層結(jié)構(gòu)）。此外，NH4CoPO4-H2O微納米材料的超級(jí)電容性能在3.0MKOH電解液中通過(guò)循環(huán)伏安、恒電流充放電、電化學(xué)交流阻抗的方法被首次研究。結(jié)果表明，分層結(jié)構(gòu)的NH4CoPO4-H2O電極在KOH電解液中展示出最好的超級(jí)電容性能，當(dāng)電流密度為0.625Ag-1時(shí)NH4CoPO4-H2O電極的比電容為369.4Fg-1，而且這種材料具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，400次充放電之后其比電容仍為原來(lái)的9

4、9.7％。
　　 (2)羥基亞磷酸鎳(Ni11(HPO3)8(OH)6)微蒙古包材料通過(guò)溫和的水熱法被成功的制備出來(lái)，而且，表面活性劑對(duì)生長(zhǎng)機(jī)制的影響也被探索。更重要的是，Ni11(HPO3)8(OH)6微蒙古包材料成功的用作超級(jí)電容器電極材料，并且具有很高的比電容（電流密度為0.625Ag-1時(shí)，比電容高達(dá)295Fg-1）、好的能量密度和極好的循環(huán)性能（電流密度為0.625Ag-1時(shí)，循環(huán)充放電400次后，其比電容仍然為原來(lái)的

5、99.3％）。
　　 (3)各種NH4MnPO4·H2O微納結(jié)構(gòu)在沒(méi)有表面活性劑的參與下通過(guò)溫和簡(jiǎn)單的化學(xué)沉淀法被制備出來(lái)。而且通過(guò)在空氣中煅燒NH4MnP04-H2O得到不同形貌的Mn2P2O7微納材料，同時(shí)成功的探索了NH4MnPO4-H2O和Mri2P2O7微納材料作為電化學(xué)電容器的應(yīng)用，超級(jí)電容性能的研究表明材料的結(jié)構(gòu)影響它們的電化學(xué)性能，不同的結(jié)構(gòu)的NH4CoPO4·H2O和Mn2P2O7微納材料具有不同的超級(jí)電容性能