基于超級電容器用鈷系化合物的制備與性能研究.pdf

1、超級電容器因為其功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長，被認(rèn)為下一代儲能設(shè)備的佼佼者之一，已成為電動汽車、電動混合動力汽車輔助動力源的首選。而電極材料對超級電容器電容性能起著決定性的作用，因此由于具有廉價、儲存量大、環(huán)保的特點和優(yōu)異的電化學(xué)性能Co3O4成為最有應(yīng)用前景的超級電容器電極材料之一。然而，在電極反應(yīng)中，由于Co3O4較低的電導(dǎo)率和電解液進(jìn)入電極微觀結(jié)構(gòu)的困難，界面電荷傳輸受到限制。因此，通過制備納米多孔結(jié)構(gòu)、水滑石結(jié)構(gòu)的材料及與

2、導(dǎo)電性良好的石墨烯、碳納米管復(fù)合等方法來提高導(dǎo)電率離子轉(zhuǎn)移的微觀結(jié)構(gòu)都將成為有效提高Co3O4電極性能的方法。因此，本論文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過溶膠凝膠法制備尖晶石結(jié)構(gòu)的NiCo2O4樣品，通過加入表面活性劑CTAB來改善樣品的表面結(jié)構(gòu)。研究表明，當(dāng)CTAB量為0.025g時得到的樣品結(jié)構(gòu)形貌最好，為三維蜂窩網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，NiCo2O4樣品上還具有孔隙結(jié)構(gòu)，這些特征使得制備材料不但具有良好的導(dǎo)電性，而且反應(yīng)活性位點大大

3、增多，從而提高了材料的比容量和倍率性能。
　　(2)成功的通過快速成核-水熱法合成出了Co-Al水滑石樣品，且樣品擁有均勻的形貌，厚度在十幾個納米，寬度為200nm的類正六邊形。且Co-Al比例為2∶1時得到的樣品電化學(xué)性能最優(yōu)異，比容量達(dá)到450F g-1在0.5Ag-1的電流密度時。
　　(3)用乙醇-水溶液作為溶劑（V乙醇∶V水=9∶1），四水醋酸鈷為鈷原，通過水解-水熱法合成Co3O4/moCNTs/rmGO復(fù)合物。