钙钛矿氧化物LaMO3(M=Ni,Co)作为超级电容器电极材料的研究

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钙钛矿氧化物在固体燃料电池、金属空气电池、氧还原、氧析出等领域有着广泛应用。本文通过简单的甘油异丙醇溶剂热法制备具有均一形貌的钙钛矿型氧化物LaMO3(M=Ni,Co),并作为超级电容器的电极材料。超级电容器电极材料是储能研究的热点,而钙钛矿氧化物则是近几年出现的新型超级电容器材料,本文以钙钛矿氧化物材料制备为基础,研究其在超级电容器电极方面的应用。本文首先通过甘油-异丙醇溶剂热法制备出均一的球形LaMO3(M=Ni,Co)甘油盐前驱体,在空气或者氧气条件下进行热处理得到LaMO3材料。我们通过调控LaNiO3在空气条件下的热处理时间得到了具有中空结构的LaNiO3,利用表面活性剂PVP或者改变甘油异丙醇溶剂配比能够控制LaNiO3微球的大小。同时,我们在氧气条件下热处理得到了LaCoO3多孔微球,并通过添加表面活性剂PVP或者调整甘油异丙醇溶剂配比来调节LaCoO3微球的大小。将LaNiO3用于超级电容器电极的研究,发现具有中空结构的LaNiO3具有优异的电化学性能(422 F g-1),并且在5 A g-1条件下进行5000次循环后容量仍能有较大的保持率(83%)。同时,利用溶剂热法在不同条件下合成的LaCoO3多孔微球进行电化学性能测试,研究了合成条件对其结构的影响机理,以及其微观机构与电化学性能的关联机制,实验结果表明钙钛矿氧化物在超级电容器电极材料领域有着良好的应用前景。
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