【摘 要】
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采用水热法制备了Co掺杂NiOH2样品。XRD分析表明,所得样品具有α-NiOH2结构,且含有少量的β-Ni OOH和β-NiOH2相。Co掺杂对NiOH2的晶体结构无显著影响,但随Co掺杂量的增加,所得样品的结晶度减小。掺杂后,Co是以Co2+的形式进入NiOH2晶格中,形成了Ni1-xCoxOH2(x=0.05、0.10和0.15)固溶体。未掺杂NiOH2样品的比表面积为270 m2?g-1,
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采用水热法制备了Co掺杂Ni（OH）2样品。XRD分析表明,所得样品具有α-Ni（OH）2结构,且含有少量的β-Ni OOH和β-Ni（OH）2相。Co掺杂对Ni（OH）2的晶体结构无显著影响,但随Co掺杂量的增加,所得样品的结晶度减小。掺杂后,Co是以Co2+的形式进入Ni（OH）2晶格中,形成了Ni1-xCox（OH）2（x=0.05、0.10和0.15）固溶体。未掺杂Ni（OH）2样品的比表面积为270 m2?g-1,Co掺杂后样品的比表面积都高于Ni（OH）2样品,当Co掺杂量为10 mol%时,所得Ni0.90Co0.10（OH）2样品的比表面积增大到299 m2?g-1。与未掺杂Ni（OH）2/NF电极相比,Co掺杂后Ni1-xCox（OH）2/NF（x=0.05、0.10和0.15）电极的比电容、倍率性能以及循环稳定性得到显著提升。Ni0.90Co0.10（OH）2/NF电极有最好的电化学性能,在0.5 A?g-1电流密度下比电容达到1962 F?g-1,是Ni（OH）2/NF电极的2.1倍。当电流密度增大到20 A?g-1时,比电容仍能达到860 F?g-1,而Ni（OH）2/NF电极比电容衰减为0。在5 A?g-1电流密度下经500个充放电循环后,比电容是初始比电容的～82%,比Ni（OH）2/NF电极提高了15%。采用水热法在不同的温度和时间下制备了Mn掺杂Ni（OH）2样品。XRD分析表明,所得样品具有α-Ni（OH）2结构,且含有少量的β-Ni OOH相。掺杂后Mn是以Mn2+的形式进入Ni（OH）2晶格中,形成了Ni1-xMnx（OH）2（x=0.025、0.05和0.10）固溶体。Mn掺杂使样品的结晶度减小,反应时间对晶体结构无显著影响,高温时样品的结晶度增大且出现其它杂相。Mn掺杂后样品的比表面积都高于未掺杂Ni（OH）2样品,当Mn掺杂量为5 mol%时,在120℃水热反应24 h制备的Ni0.95Mn0.05（OH）2样品的比表面积增大到322 m2?g-1。Mn掺杂后Ni1-xMnx（OH）2/NF（x=0.025、0.05和0.10）电极的比电容和倍率性能都得到了显著提高,但是循环稳定性未得到改善。Ni0.95Mn0.05（OH）2/NF电极具有最佳的电化学性能,当电流密度为0.5 A?g-1时,比电容达到1972 F?g-1,是Ni（OH）2/NF电极的2.2倍。电流密度从0.5 A?g-1增加至20 A?g-1时,比电容达到432 F?g-1,而Ni（OH）2/NF电极衰减为0。经500个充放电循环后,比电容是初始比电容的～68%,与Ni（OH）2/NF电极的～67%相近。采用水热法制备了Co、Mn共掺杂Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2样品。XRD分析表明,所得样品具有α-Ni（OH）2结构,且含有少量的β-Ni OOH相。掺杂后Co和Mn是以Co2+和Mn2+的形式进入Ni（OH）2晶格中,形成Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2固溶体。Co和Mn的掺杂对Ni（OH）2的晶体结构无显著影响,但所得样品的结晶度减小,且Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2的比表面积减小到217 m2?g-1。Ni0.85Co0.10Mn0.05（OH）2/NF电极的比电容、倍率性能和循环稳定性都显著提高。在0.5 A?g-1电流密度下的比电容达到2062 F?g-1,是Ni（OH）2/NF电极的2.2倍、Ni0.90Co0.10（OH）2/NF和Ni0.95Mn0.05（OH）2/NF电极的1.05倍。当电流密度增大到20 A?g-1时,比电容仍能达到864 F?g-1,而Ni（OH）2/NF电极衰减为0,Ni0.90Co0.10（OH）2/NF和Ni0.95Mn0.05（OH）2/NF电极分别为860和432 F?g-1。在5 A?g-1电流密度下,经500个充放电循环后,比电容是初始比电容的～92%,比Ni（OH）2/NF、Ni0.90Co0.10（OH）2/NF和Ni0.95Mn0.05（OH）2/NF电极高25、10和24%。
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