BDD電極的制備及電容性能研究.pdf

1、本文將介紹兩種用以摻硼金剛石(BDD)為主要材料構(gòu)建的超級電容器電極,第一種構(gòu)建方法以鉭(Ta)為基底，利用熱絲CVD在其上生長厚度為30-40um的BDD，然后利用射頻磁控濺射法在BDD/Ta上垂直生長100nm的連續(xù)Ti膜，最后利用電化學(xué)腐蝕與熱退火工藝制備出納米TiO2/BDD/Ta。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)證明了二氧化鈦和多孔鉭的形成。通過循環(huán)伏安法、恒流充放電法、交流阻抗法來衡量此復(fù)合膜電極作為雙

2、電層電容器電極的性能。以TiO2/BDD/Ta作為工作電極，鉑片電極為參比電極，0.1M硫酸鈉溶液為電解液構(gòu)造的電容器，當掃描速率為5mV/s時，比電容達到了5.23mF/cm2。經(jīng)過500圈的恒流充放電測試，其比電容仍然保持為原來的89.3％。這種優(yōu)異的電化學(xué)性能歸因于高質(zhì)量的BDD、表面的粗糙度、電催化活性的二氧化鈦層和鉭納米多孔結(jié)構(gòu)，以及它們之間的協(xié)同效應(yīng)，這些結(jié)果表明TiO2/BDD/Ta復(fù)合膜是非常有前途的并具有特殊領(lǐng)域應(yīng)用的

3、超級電容器的電極；第二種構(gòu)建方法是以鉭(Ta)為基底，利用熱絲CVD在其上生長厚度為160um的BDD膜，將BDD膜從鉭基底上人工剝落，獲得高質(zhì)量的自支撐BDD，然后利用0.1M磷酸二氫鈉（NaH2PO4)作為底液配制濃度為0.002M硝酸鎳(Ni(NO3)2)溶液作為電鍍液，利用方波脈沖在BDD薄膜上電化學(xué)沉積鎳，最后利用氫氬等離子體對自支撐BDD進行刻蝕。隨著刻蝕時間的增加，孔徑增大，孔密度減小，孔深先增大后保持不變。通過循環(huán)伏伏安