幾種過渡金屬（鎳、銅、錳）氧化物及其復(fù)合物電化學(xué)性能研究.pdf

1、超級電容器作為一種新型儲(chǔ)能器件，和鋰離子電池相比，具有更長的壽命和更高的功率密度；和傳統(tǒng)的平行板電容器相比，具有更高的能量密度，因而被廣泛的研究。然而，由于超級電容器能量密度相對較低，因此在應(yīng)用上有一定的局限性。在超級電容器中，電極材料起著決定性的作用。主要包括導(dǎo)電聚合物、碳材料、金屬氧化物和它們的復(fù)合材料。由于過渡金屬氧化物（NiO, Co3O4, CuO, FeOx, MnO2, V2O5）有良好的贗電容特性和高導(dǎo)電性，無環(huán)境污染等

2、優(yōu)點(diǎn)，因而在超級電容器上廣泛應(yīng)用。從電容器的產(chǎn)業(yè)化考慮，電極材料需要合成工藝簡單、原料儲(chǔ)量大、價(jià)格合理等特點(diǎn)。常用的電極材料包括碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物等。然而，單一電極材料固有的缺陷限制了其電化學(xué)性能。研究表明，比容量的大小和復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)有關(guān)。為此，本論文開展了如下的研究工作:
　　通過簡單的水熱過程，得到形貌獨(dú)特的CuO-NiO復(fù)合物，結(jié)合SEM、TEM、XRD、XPS等測試手段系統(tǒng)的分析復(fù)合物的形貌和結(jié)構(gòu)。我們將Cu

3、O-NiO復(fù)合物作為工作電極，鉑電極作為反電極，飽和甘汞電極作為參比電極。通過具有獨(dú)特形貌的CuO-NiO復(fù)合物來提高正極材料的比電容和超級電容器的能量密度。在6mol/L的KOH電解液中，復(fù)合物能量密度為35Wh/kg，比容量可以達(dá)到280F/g，循環(huán)次數(shù)達(dá)到1000次時(shí)，該系統(tǒng)的比容量保持率為94％。通過研究電化學(xué)性能可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合物的電化學(xué)性能比純CuO、純NiO高出很多，具有更高比電容、更好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　用改善的st

4、?ber方法合成SiO2小球，在小球外面包覆一層摻氮的碳?xì)ぃ?jīng)過鍛燒處理將材料碳化，通過KMnO4和C之間的氧化還原反應(yīng)，在摻氮碳?xì)ど现苯由LMnO2納米片，合成了SiO2@NHCSs@MnO2材料，加入NaOH溶液，除去SiO2核。得到最終產(chǎn)物NHCSs@MnO2通過SEM和TEM可以觀察到復(fù)合物是空心結(jié)構(gòu)。這獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可以極大的增加產(chǎn)物的比表面積，為電化學(xué)反應(yīng)提供了更多的接觸面積，這有利于提高電化性能。在Na2SO4電解液中，比容量