CoO與NiO納米材料制備及其電化學電容性能研究.pdf

1、超級電容器亦稱為電化學電容器，具有較大功率密度、快速充放電速率、較長的使用壽命等優(yōu)勢，越來越多地從理論走向了現實應用。在制備超級電容器的主要材料之中，金屬氧化物因為較高的贗電容比電容值和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性而被研究人員密切關注，而考慮到能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性、成本和儲量等因素，CoO和NiO得到了廣泛研究。本實驗使用簡易的水熱-熱處理兩步法，以CoCl2為鈷源，成功制備了CoO納米線電極材料，并在制備過程中通過加入不同含量的PVP調控了產物的

2、微觀形貌；使用快捷的液相沉積-熱處理兩步法，以Ni2SO4為鎳源，快速有效地制備了NiO納米片活性材料；使用水熱-沉積的簡單兩步法，成功制備了CoO/NiO核殼結構復合納米線。并研究了各個樣品的微觀形貌結構和電化學電容性能，主要結果如下：
　　(1)在水熱方法的制備過程中，加入適量PVP修飾后的產物納米形貌比較符合電化學行為的要求。PVP添加量8％的樣品，電流密度1Ag-1時，比電容值為143.1 Fg-1，而比電容在電流密度6A

3、g-1時的保持率為84%，進行1000次工作循環(huán)后，保持率為850名，所以此方法得到的CoO材料具有良好的穩(wěn)定性，遺憾的是比電容值較低。
　　(2)在液相沉積的過程中，沉積時間為30 min的樣品具有穩(wěn)定片層堆積結構和較輕的團聚現象。在1 Ag-1的情況下，其比電容達到264.2 F g-1，而比電容在電流密度升至6A g-1時的保持率為75.5%，進行1000次工作循環(huán)后，保持率為73.6%，所以此方法得到的NiO電極容量較好，

4、但倍率性和循環(huán)穩(wěn)定性較一般。
　　(3)制備得到的CoO/NiO復合納米線材料具有異質多孔納米結構。定向成長與自組裝理論可以解釋這種生長模式。與CoO材料和NiO材料相比，CoO/NiO復合納米線電極的比電容值更高、倍率性高，同時循環(huán)穩(wěn)定性能也很優(yōu)秀。在1A-1的情況下，比電容達到了721.5 F g-1，而比電容在電流密度升至6Ag-1時的保持率為87.9%，進行1000次工作循環(huán)之后，保持率為800%。獨特的多孔構造、納米結構