MCo2O4(M=Ni,Mn)的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文綜述了十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和聚乙烯醇(PVA)兩種表面活性劑對NiCo2O4形貌和電化學(xué)性能的調(diào)控以及MnCo2O4電極材料的制備。并利用XRD、SEM、TEM和BET等技術(shù)對NiCo2O4和MnCo2O4電極材料的微觀結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析，采用恒電流充放電、循環(huán)伏安(CV)和電化學(xué)阻抗(EIS)等技術(shù)測試其電化學(xué)性能。主要內(nèi)容如下:
　　 一、以CoCl2·6H2O和NiCl2·6H2O為原料，采用溶膠凝膠法

2、合成前驅(qū)體，然后通過熱處理得到了用于超級電容器的NiCo2O4電極材料，為了進(jìn)一步改善其電化學(xué)性能，提高比容量，我們加入CTAB和PVA對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，研究這兩種表面活性劑對NiCo2O4電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，經(jīng)過CTAB調(diào)控的NiCo2O4電極材料顆粒分散更加均勻，顆粒之間團(tuán)聚減少，孔徑主要分布在4-10 nm之間，比表面積為66.0 m2/g。最后，通過循環(huán)伏安、恒電流充放電、交流阻抗和循環(huán)壽命測試，結(jié)果均表明經(jīng)過

3、CTAB調(diào)控的NiCo2O4電極材料具有最優(yōu)秀的電化學(xué)性能，單電極比容量可達(dá)1440 F/g;另外PVA調(diào)控的NiCo2O4電極材料容量達(dá)到了1263 F/g，而沒有經(jīng)過表面活性劑調(diào)控的NiCo2O4的容量只有1063F/g，以上充分表明了CTAB對NiCo2O4的調(diào)控作用最明顯。
　　 二、以CoCl2·6H2O和MnCl2·6H2O為原料，采用溶膠凝膠法合成前驅(qū)體，然后通過熱處理得到了用于超級電容器的MnCo2O4電極材料，

4、系統(tǒng)考察了放電電流密度和熱處理溫度為材料比容量的影響。研究結(jié)果表明，本文所制得的MnCo2O4電極材料具有疏松的類似球狀結(jié)構(gòu)，在5 mA的放電電流密度下，300℃熱處理得到的MnCo2O4電極的最大比電容為405 F/g，隨著電流密度的增加，由于電勢降的存在材料的比電容逐漸減小。并且當(dāng)溫度再升高時，由于結(jié)晶度增大，電化學(xué)活性降低，比容量也出現(xiàn)了衰減。另外，為了突出MnCo2O4優(yōu)秀的電化學(xué)性能，我們通過本方法制備了單相Mn3O4和Co3