【摘要】：隨著技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸提高了儲(chǔ)能裝置的性能要求。超級(jí)電容器是一種具有優(yōu)異性能的新型儲(chǔ)能裝置,電極材料的選擇直接決定了超級(jí)電容器的儲(chǔ)能性能,因此電極材料的研究已成為超級(jí)電容器領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。氫氧化鎳及其為基質(zhì)的復(fù)合材料是極具前景的一種電極材料,其最大的優(yōu)點(diǎn)是比電容大、材料來源廣泛、價(jià)格低廉且容易制備。為了增加電極材料的反應(yīng)位點(diǎn),調(diào)控電極材料的形貌,增大材料的比表面積,進(jìn)而制備優(yōu)異性能的鎳基超級(jí)電容器,本文分別研究了氫氧化鎳及其為基質(zhì)的復(fù)合材料作為電極在超級(jí)電容器中的應(yīng)用,探討了鎳基材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和其電化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容可歸納為以下兩個(gè)方面:1、以硝酸鐵和硝酸鈷為原料,采用液相沉積法制備了鈷酸亞鐵納米材料。再以氯化鎳為鎳源,采用電化學(xué)沉積法制備了FeCo_2O_4-Ni(OH)_2微納米材料。研究了復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu),價(jià)態(tài)以及一系列的電化學(xué)性能。結(jié)果表明:泡沫鎳具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和較高的比表面積,在泡沫鎳上制備電極材料允許復(fù)合材料在充電和放電期間儲(chǔ)存和釋放更多電荷。該復(fù)合材料在4 mA·cm~(-2)的恒定電流下具有18F·cm~(-2)的比電容。通過1000次循環(huán)壽命測(cè)試,仍能夠保持60%的容量,表明該材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,適用于超級(jí)電容器的電極材料。2、以硝酸鈷和硝酸鎳為原料,采用水熱法制備了鈷酸鎳納米花狀材料,再以氯化鎳為鎳源,采用電化學(xué)沉積法制備了NiCo_2O_4-Ni(OH)_2納米花狀材料。研究了該材料的形貌結(jié)構(gòu)以及一系列的電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明:通過調(diào)節(jié)水熱時(shí)DMSO的比例以及水熱時(shí)間可以調(diào)控材料的形貌,進(jìn)而影響材料的電化學(xué)性能。采用水熱法合成NiCo_2O_4納米材料,通過電化學(xué)沉積法在NiCo_2O_4納米花表面進(jìn)一步包覆Ni(OH)_2。通過調(diào)控電化學(xué)沉積時(shí)間,獲得電化學(xué)性能最佳的NiCo_2O_4-Ni(OH)_2復(fù)合材料。通過X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和元素分析技術(shù)分別對(duì)制備的復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、形貌和元素分布進(jìn)行一系列表征。將該鎳基復(fù)合材料應(yīng)用到超級(jí)電容器中,在電流密度為4 mA·cm~(-2)條件下,其最高比電容分別可達(dá)到18 F·cm~(-2)和20 F·cm~(-2)。
【圖文】：

圖 1.1 超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)示意圖ig 1.1 Schematic diagram of supercapacitor structu分類級(jí)電容器工作機(jī)理的不同，大致分為兩類：1、電化學(xué)電容器，導(dǎo)電聚合物型電容器，混合型電工作原理容器的工作原理茲在 1897 年提出了超級(jí)電容器的雙電層理論。當(dāng)上的電荷將會(huì)吸附電解液中異種電荷的離子，使成有規(guī)律的排列，其電荷數(shù)量與電極表面剩余電面由兩個(gè)電荷層組成，分別在電極內(nèi)和電解液中

160℃下，12 h FESEM 和(b 和 c) NiCo-LDH 四方EM 圖像和 f)在空氣中在 300 ℃下熱處理后制備的SAED 圖像。[70]d (b and c) TEM images of NiCo-LDH tetragonalmFESEM, (e) TEM image and(f) SAED pattern of as -o2O4microtubes afterthermal treatment in air at 300高贗電容器的電化學(xué)性能，科研工作者們又
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB33;TQ138.13;TM53

【參考文獻(xiàn)】

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1 鐘彬;雷s，

本文編號(hào)：2634536