氧化镍基复合材料的微波法制备及其在超级电容器中的应用

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:olived0
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超级电容器作为新的储能器件,其性能处于二次电池和传统电容器两者之间,同时具有功率密度大、充放电速率快、能量密度高等优点,引起了科学家们的关注。电极材料作为超级电容器的核心材料,直接决定着超级电容器的性能。作为超级电容器的电极材料,过渡金属氧化物自发现以来,由于其高的理论比电容被广泛研究。NiO作为过渡金属氧化物的一种,其具有环境储量丰富、价格低廉、绿色无污染等突出优点。但导电率低的缺点,限制了其应用,人们通常将NiO与其它材料结合起来,以便获得性能优越的超级电容器。固相微波法作为一种新的合成方法,与传统方法相比,如水热法、化学沉积法等,具有操作简便、反应时间短、无需后处理等优点。因此,本文采用固态微波法,选择具有导电导热性能好的石墨烯和聚吡咯作为加热层,将其与NiO进行复合制备性能优异的电极材料。主要工作如下:(1)通过氧化聚合法制备聚吡咯纳米颗粒(PPy),以聚吡咯作为反应加热层,Ni(NO32·6H2O为先驱体,成功制备了PPy/NiO纳米复合材料。通过XRD和FTIR图说明通过微波反应将Ni2+的前驱体分解为氧化镍,同时负载在聚吡咯的表面。通过SEM图可以看到聚吡咯和氧化镍均为纳米颗粒。考察了投料比、微波功率以及微波时间对PPy/NiO复合材料作电极材料的电化学性能的影响。结果表明,当聚吡咯与硝酸镍的质量比为50:40,微波功率为800 W,微波时间为60s时,PPy/NiO复合材料的电化学性能最佳,其最大比电容达到了450 Fg-1(0.5Ag-1)。并且在循环400圈之后,比电容值仍为初始比电容值的82%,有良好的循环稳定性。(2)通过改进的hummers法制备氧化石墨烯(GO),以氧化石墨烯作为反应加热层,六水合硝酸镍(Ni(NO32·6H2O)为先驱体,成功制备了石墨烯/氧化镍(MWGO/NiO)复合材料。通过XRD和FTIR图说明了成功还原成石墨烯,并将Ni2+的前驱体分解为氧化镍,同时负载在石墨烯的表面。SEM图显示NiO为纳米颗粒状。考察了投料比、微波功率以及微波时间对MWGO/NiO电极材料的电化学性能的影响。实验数据表明,当GO与Ni(NO32·6H2O的质量比为50:40,微波功率为1000W,微波时间为2min时,MWGO/NiO的电化学性能最佳,其比电容达到了最大值360.5 Fg-1(1 Ag-1)。并且在循环1000圈之后,比电容值仍为初始比电容值的94%,有良好的循环稳定性。
其他文献
面对去年后汛期珠江流域上游骨干水库来水严重偏少、去冬今春下游咸潮活跃等供水保障严峻形势,珠江防总办超前谋划,密切监控,科学调度,积极协调,在流域各省区防指、南方电网、广西
为了提供适合的证据以帮助高职院校学生扬长避短,全面提高综合素质,从思想道德、职业基础、职业发展、科技人文、身心健康等5个方面构建综合素质评价指标体系,采用层次分析法确
地铁在我们的生活中已经变得越来越重要,地铁站的设计工作难度也非常的大,本文结合工程实践论述给排水系统设计,总结经验及需要注意的问题,使以后地铁给排水设计越来越合理。
采用高压脉冲电场技术,从竹叶中同步提取黄酮和茶多酚活性成分。在单因素试验的基础上,通过正交试验确定高压脉冲电场技术提取竹叶黄酮和茶多酚的最优化工艺。结果表明,竹叶
资源型城市在发展过程中会造成当地生态环境的恶化。在考察资源开采、利用对资源型城市造成的主要生态环境问题的基础上,基于“熵”理论,提出资源型城市实现低碳发展的对策。
本文根据国家统计局最新公布的数据,对我国大中型工业企业技术创新能力进行了全面、系统的定量化研究,在与国外发达国家相应指标分析对比的基础上,客观评估了我国大中型工业企业
青海湖流域位于青藏高原东北部,是典型的干旱区,生态系统极其脆弱,境内植被类型及其分布一直是困扰研究的难题。该区海拔总体较高(3200m以上),面积较大(2.96×104km2)且植被类型多样,相对于传统的实地样方调查和多光谱目视解译,HJ-1A HSI高光谱遥感数据以其覆盖范围广、波段较多和光谱信息丰富的特点,在该区植被精细分类方面具有显著优势。本文兼顾研究和实际应用需求,首先利用预处理后的青海湖
拉尔夫·埃里森的《看不见的人》是现代美国文学中的一部经典作品。小说丰富的内涵吸引着亿万读者与评论家的关注,其中的一层涵义在很大程度上与存在主义相契合。旨在揭示
输入特征选择和输入空间降维是基于神经网络暂态稳定评估的首要问题,稳定分类结果的准确率主要决定于所选特征组成的输入空间的可分性.为此,讨论了如何选取一组代表性较好的
同一强度等级的混凝土可能有不同的概率统计参数,对于都服从正态分布、fcu,k相同、σcu不同的两组同一强度等级的混凝土制成的短柱,采用均值一次二阶矩法进行了可靠性计算分