【摘要】：采用液相共沉積法合成了RuO2/AC復(fù)合電極材料,用掃描電鏡對不同導(dǎo)電劑材料的形貌進(jìn)行表征,進(jìn)而通過循環(huán)伏安法、恒流充放電、交流阻抗譜研究了不同導(dǎo)電劑對RuO2/AC復(fù)合電極材料超級電容器性能的影響。結(jié)果表明,在38%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H2SO4溶液中,電流密度為2 m A/cm2,以CNTs、AB、KS6、Super PLi為導(dǎo)電劑時(shí)比容量和ESR分別為689,556,574和512 F/g,0.19,0.36,0.32和0.41Ω。
【圖文】：

2/AC復(fù)合電極的電化學(xué)性能測試2．4．1循環(huán)伏安測試測試儀器選用武漢科斯特CS2350型雙單元電化學(xué)工作站。采用三電極體系以鉑片電極作為輔助電極，汞-硫酸亞汞電極(Hg/Hg2SO4/SO42－)作為參比電極，上述制備的不同導(dǎo)電劑下的研究電極作為工作電極，電解液為38%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的硫酸溶液，掃描速度為5mV/s，掃描電位范圍為0～1V，由式(1)得到復(fù)合電極材料的比容量Csp=∫IdVS×ΔV×m(1)式中，Csp為單電極比容量;I為響應(yīng)電流;m為單電極活性物質(zhì)的質(zhì)量;S為掃描速度;ΔV為電勢窗口范圍。圖1所示為添加不同導(dǎo)電劑AB、KS6導(dǎo)電石墨、SuperPLi導(dǎo)電碳黑、CNTs下制備的ＲuO2/AC復(fù)合電極的循環(huán)伏安曲線。圖1加入不同導(dǎo)電劑時(shí)ＲuO2/AC復(fù)合電極材料的循環(huán)伏安曲線Fig1CyclevoltammogramsofＲuO2/ACcompositeelec-trodewithdifferentconductiveagents從圖1可以看出，ＲuO2/AC復(fù)合電極在不同的導(dǎo)電劑下循環(huán)伏安曲線都具有較理想的矩形特征，具有明顯的電容特性，在掃描電位方向發(fā)生改變時(shí)電流都表現(xiàn)出了快速的響應(yīng)，表明復(fù)合電極在充放電過程中動力學(xué)可逆性良好，且在掃描電勢范圍內(nèi)(0～1V)沒有明顯的氧化還原峰，復(fù)合電極的電容主要來自ＲuO2的法拉第氧化還原反應(yīng)，通過發(fā)生在電極表面的二維或準(zhǔn)二維法拉第反應(yīng)來存儲電荷。從圖1可以看出，加入導(dǎo)電劑CNTs的循環(huán)伏安曲線響應(yīng)電流最大，，表明其容量最大，其次是KS6石墨和AB，SuperPLi容量最小，從圖2電勢和比容量曲線關(guān)系中可以更加直觀地看到不同導(dǎo)電劑下比容量的變化情況。2．4．2恒流充放電測試采用兩電極體系，將兩個完全一樣的研究電極組裝成扣式模擬電容器。采用武漢藍(lán)電電池測試系統(tǒng)CT2001A對組裝的模擬電容器在恒定電流密度為2

ductiveagents從圖1可以看出，ＲuO2/AC復(fù)合電極在不同的導(dǎo)電劑下循環(huán)伏安曲線都具有較理想的矩形特征，具有明顯的電容特性，在掃描電位方向發(fā)生改變時(shí)電流都表現(xiàn)出了快速的響應(yīng)，表明復(fù)合電極在充放電過程中動力學(xué)可逆性良好，且在掃描電勢范圍內(nèi)(0～1V)沒有明顯的氧化還原峰，復(fù)合電極的電容主要來自ＲuO2的法拉第氧化還原反應(yīng)，通過發(fā)生在電極表面的二維或準(zhǔn)二維法拉第反應(yīng)來存儲電荷。從圖1可以看出，加入導(dǎo)電劑CNTs的循環(huán)伏安曲線響應(yīng)電流最大，表明其容量最大，其次是KS6石墨和AB，SuperPLi容量最小，從圖2電勢和比容量曲線關(guān)系中可以更加直觀地看到不同導(dǎo)電劑下比容量的變化情況。2．4．2恒流充放電測試采用兩電極體系，將兩個完全一樣的研究電極組裝成扣式模擬電容器。采用武漢藍(lán)電電池測試系統(tǒng)CT2001A對組裝的模擬電容器在恒定電流密度為2mA/cm2條件下進(jìn)行充放電測試，其電位范圍為0～1V，超級電容器的比容量根據(jù)放電曲線式［12］(2)計(jì)算Csp=I(T2－T1)m(Vmax－12Vmax)(2)式中，Csp為電容器的比容量，F(xiàn)/g;I為放電電流，A;T1和T2分別為放電過程所對應(yīng)放電電壓Vmax和12Vmax，單位分別為s和V;m為兩個電極活性物質(zhì)的質(zhì)量總和，g。圖2加入不同導(dǎo)電劑時(shí)ＲuO2/AC復(fù)合電極材料比容量的變化Fig2Specificcapacityvsvoltagewithdifferentconductiveagents圖3為添加不同導(dǎo)電劑下組裝的模擬電容器在電流密度為2mA/cm2時(shí)的恒流充放電曲線。圖3添加不同導(dǎo)電劑時(shí)ＲuO2/AC復(fù)合電極恒流充放電曲線Fig3Galvanostaticcharge-dischargeofＲuO2/ACcom-positeelectrodeaddwithdifferentconductivea-gents從圖3可以看出，不同導(dǎo)電劑下制備的Ｒ

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2571569