納米碳-過渡金屬氧化物超級電容器電極材料的研究.pdf

1、西華大學碩士學位論文納米碳過渡金屬氧化物超級電容器電極材料的研究姓名：李兵紅申請學位級別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導教師：梁逵丁士華20060501西華大學碩士學位論文F／g；經(jīng)過100次循環(huán)后，容量保持9807％。2提出氧化改性Ni(0H)2作為超級電容器電極材料，并與活性炭組裝成非對稱型電容器。通過KMn04在堿性條件下氧化Ni(O均2制備出氧化改性Ni(OH)2電極材料，利用xRD和xPs對樣品進行分析表明氧化后主相為盧Ni(oH

2、)2，Ni的結(jié)合能明顯增大，化合價態(tài)有所上升。提出了活性炭與氧化改性Ni(OH)2電極之間的匹配，當活性炭與氧化改性Ni(OH)2質(zhì)量比為27左右時，該電容器工作電位窗口可達160v，比電容量為9378F／鐾(雙電極比電容量)?；钚蕴浚趸男訬i(OH)2非對稱超級電容器有較高的自放電。3提出摻雜Cc02和Y203對Mn02進行改性，以及對口Mn02熱處理工藝的研究。采用化學共沉淀法由KMn04和M嘶托)2制備出超級電容器用Mn02。

3、經(jīng)xRD和sEM檢測得知，所得樣品為納米級無定形態(tài)的口M陸02，通過恒流充放電測試表明，該Mn02具有良好的電容行為，在250l幽招的電流密度下，比電容量達26450F儋，循環(huán)500次，容量衰減556％。通過化學共沉淀摻雜，發(fā)現(xiàn)加入一定量的co、N“OH)2、Ce02和Y203對Mn02的電容性能都能起到改善作用，co、ce02和Y203的加入能提高h缸02的循環(huán)穩(wěn)定性，其中Cc02的改善效果最佳，加入lO們％ce02的Mn02，循環(huán)5

4、00次，容量僅衰減118％：co、Ni(oH)2和毪03的加入能提高Mn02的比電容量，其中摻雜15叭％Ni(OH)2的Mn02比電容量高達32883F／g，而且工作電壓可達150V。對摻雜改善Mnal2電極性能的機理進行了探討認為摻雜元素對Mn02晶格的支撐和與錳形成化合物是改善電極性能的根本原因還對制備的口Mn02進行了熱處理研究。不同的熱處理溫度和時間可以影響口Mn02的電容性能，其中熱處理溫度是最關(guān)鍵的因素。研究發(fā)現(xiàn)，在300℃