碳?xì)饽z-金屬氧化物復(fù)合材料的制備和電化學(xué)性能研究.pdf

1、超級電容器是一種新型的能量儲存設(shè)備，在國防和民用等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。電極材料是超級電容器各大性能的關(guān)鍵影響因素，所以，對于高性能電極材料的研究具有重大意義。
　　本論文的目的是制備出高性能的碳?xì)饽z/金屬氧化物復(fù)合電極材料，并應(yīng)用于超級電容器中，來研究復(fù)合材料的各大性能。通過熱重分析研究了碳?xì)饽z/金屬氧化物的質(zhì)量損失隨溫度的變化情況以及金屬含量，通過掃描電鏡觀察表面形貌，以及能譜分析里面存在的元素成分，通過 X射線衍射分析了

2、復(fù)合碳?xì)饽z的結(jié)構(gòu)特征，通過電感耦合等離子發(fā)射光譜分析元素的含量，以及氮氣吸附分析復(fù)合材料比表面積和孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在水系電解液6 M KOH溶液中，使用了恒電流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗等測試研究了電極材料的比容量、充放電穩(wěn)定性、內(nèi)電阻等電化學(xué)性能。本論文主要做了以下幾方面研究:
　　1、采用溶膠-凝膠方法，利用間苯二酚，甲醛為前驅(qū)體，乙酸-氫氧化鈉為催化劑，乙酸鎳為金屬源，在常壓下直接制備出碳?xì)饽z/氧化鎳（CA/NiO）復(fù)合電

3、極材料用于超級電容器中。研究表明，氧化鎳的加入增加了電極的導(dǎo)電性，同時由于碳?xì)饽z本身的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，使得氧化鎳顆粒能夠均勻的復(fù)合在碳?xì)饽z中，對比表面積和孔隙度都有一定的影響，以及氧化鎳對整個復(fù)合材料的電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，在電流密度0.1 A/g時，CA/NiO復(fù)合材料的比容量達(dá)到230 F/g，與純碳材料相比，有很大提升。而且本論文中還探討了不同的復(fù)合量對復(fù)合電極的影響，不同催化劑對復(fù)合電極的影響。
　　2、采用電

4、化學(xué)沉積法，使用碳?xì)饽z（CA）為基底電沉積氫氧化鈷（Co（OH)2），并200℃的空氣中退火制備出碳?xì)饽z/四氧化三鈷（CA/Co3O4）的復(fù)合材料用于超級電容器中。采用XRD、SEM等表征手段對樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)分析。采用循環(huán)伏安，恒電流充放電以及交流阻抗測試了材料的電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明：使用電化學(xué)沉積法制備出的 CA/Co3O4復(fù)合材料,當(dāng)電流密度為0.5 A/g與5 A/g時，測得的質(zhì)量比容量分別為1020 F/g和6