NiO-NiO復(fù)合粉的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、NiO是一種極有前途的功能材料，其具有良好的電致光性、熱敏性、電化學(xué)活性、和催化活性，所以已被廣泛應(yīng)用于電池電極，催化，磁性材料及電子工業(yè)等領(lǐng)域。本文采用高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制備N(xiāo)iO及其復(fù)合粉體，通過(guò)X-射線衍射、紅外光譜、掃描電鏡、循環(huán)伏安等手段對(duì)其組成、形貌及電化學(xué)性能進(jìn)行分析。 采用高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制備N(xiāo)iO及其復(fù)合粉體，以金屬硝酸鹽為原料，丙烯酰胺為單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為網(wǎng)絡(luò)劑，單體與網(wǎng)絡(luò)劑質(zhì)量比為4:1，通過(guò)

2、差熱-熱重分析確定NiO及其復(fù)合粉體干凝膠的煅燒溫度分別為500℃和600℃，煅燒時(shí)間為2h，可獲得35nm左右的NiO粉體。 將超細(xì)粉制成粉末電極，通過(guò)恒電流充放電測(cè)試，研究了電解液氫氧化鉀的濃度和制片壓力對(duì)電極比電容的大小影響。電極比容量隨氫氧化鉀溶液濃度的增加而增大，達(dá)到一定濃度(5mol/L)后，電極的比電容增加不明顯；電極比容量隨著制片壓力的增加而減小，而電極的串聯(lián)電阻隨著制片壓力的增大而減小，所以制片壓力選擇10-1

3、5MPa。 通過(guò)循環(huán)伏安和恒電流充放電測(cè)試，純 NiO 的電極比容量 203.2Fg<'-1>。通過(guò)高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法將鈷摻入NiO粉體后，鈷完全進(jìn)入NiO的晶格中，形成固溶體，其電極的電化學(xué)性能被大大提高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，鈷的最佳摻雜量為 10％，電極的比容量高達(dá) 279.4 Fg<'-1>。鈷、鋅協(xié)同作用進(jìn)一步提高了NiO的電極的可逆性和循環(huán)壽命。鋅的摻入量不宜過(guò)高，5％為宜，鎳、鈷、鋅復(fù)合粉體(n<,Ni>:n<,Co>:n<,Z

4、n>=8.5:1:0.5)的電極比容量達(dá)296.6 Fg<'-1>。 實(shí)驗(yàn)又考察了不同摻雜方式對(duì)電極性能影響較大，直接向NiO粉體中加入10％氧化鈷，其電極比容量?jī)H為233.4 Fg<'-1>。遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于通過(guò)高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制備的鎳鈷復(fù)合粉(n<,Ni>:n<,Co>:=9:1)。 錳元素對(duì)提高NiO粉末電極性能作用不大，通過(guò)高分子網(wǎng)絡(luò)法摻入錳，錳與鎳形成了鎳錳氧體，電極的比電容提高的不是很明顯，當(dāng)摻錳量為20％時(shí)，電極的