NiCo2O4納米多孔薄膜的可控制備及超電容性能.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展，目前各個領域都對儲能裝置有了新的要求，要求研究者們?nèi)ラ_發(fā)出無污染的具有高功率和高能量密度等優(yōu)點的能量儲存器件。其中，超級電容器是目前最受關注的儲能裝置之一。超級電容器因具備較大功率密度、優(yōu)異循環(huán)性能及瞬間充放電等優(yōu)點而倍受研究者關注。然而，一般來說，要使超級電容器得到持續(xù)的發(fā)展及應用，還需要進一步提高其能量密度和功率密度。
　　本文的宗旨即是通過納米多孔陣列化和復合化設計加快電極反應動力學來提高薄膜的超電容

2、性能。本文采用水熱法、化學浴沉積法等單一或相互結(jié)合的方法成功地在泡沫鎳基底上制備了納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜及NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復合納米片陣列薄膜并研究了其超電容性能。
　　通過一步水熱法在泡沫鎳基底上制備了納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜。其形貌隨反應進行而改變。水熱反應8小時后，制備的樣品呈現(xiàn)納米多孔NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)。該片-線結(jié)構(gòu)陣列的形成與反應過程中溶液中顆粒的溶度積有關。

3、測試結(jié)果表明，NiCo2O4片-線結(jié)構(gòu)陣列薄膜具有優(yōu)異的電化學性能。活化前，在1 Ag-1和40 Ag-1的電流密度下的放電比容量分別為891 Fg-1和619F g-1?；罨?，該電極在2Ag-1的電流密度下的放電比容量可達1089F g-1，8000周期后其放電比電容為1058F g-1，仍有97.2％的容量保持率。片-線結(jié)構(gòu)的陣列能有效增大極片表面積，提供快離子電子通道，更好的保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并最終提高循環(huán)性能和倍率性。
　　通

4、過水熱合成法和化學浴沉積法兩步結(jié)合制備了NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復合納米片陣列。這種具有等級多孔的核殼結(jié)構(gòu)是由納米片支撐核和多晶納米片外殼兩部分組成的。與單一NiCo2O4陣列比較，NiCo2O4/NiCo2O4片-片核殼復合納米片陣列具有高比容量和優(yōu)異的倍率性，在5 mA cm-2電流密度下，其面積比電容達2.20F cm-2。循環(huán)4000周期后其放電面積比電容為2.17 F cm-2，仍有98.6％的容量保持率。該核