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许多年以来,化石燃料的使用,对环境造成了很大污染,开发清洁绿色的新能源来替代不可再生的旧能源是当今世纪研究的热点话题,储能器件在能源的储存与利用方面伴着非常重要的角色。超级电容器作为高功率密度的器件,有着绿色无污染、快速充放电以及长的循环寿命等特点,可在新能源交通工具等领域有很大的利用前景。而超级电容器最核心的部分是电极材料,过渡金属Ni元素自然界储存量大、能发生电化学反应而储存能量、储能能力强、易贮存运输、价格低廉等优点,常常被研究人员作为研究对象用于电极材料。而磷酸盐有着独特的微观结构,容易制备无定形态化合物以及纳米级尺寸的形貌,非常适宜作为电极材料。本文围绕着磷酸镍盐的制备及其储能性能的分析,具体研究内容如下:(1)以(NH4)2HPO4和Ni(NO3)2?6H2O为原料,非晶态NiHPO4?3H2O通过简单的沉淀法在常温下直接合成,通过分析,NiHPO4?3H2O微观形貌成条块状,而块的内部填充了大量的纳米及微球,微球颗粒之间存在大量的孔隙结构,这使其比表面积非常大,同时能缩短离子的迁移路径,提高活性物的利用率。在2 M KOH电解液中,通过三电极测试系统,电压范围为0-0.45 V,电流密度为0.5 A?g-1,NiHPO4?3H2O的比容量高达2191 F?g-1。以NiHPO4?3H2O为正极材料,活性炭为负极材料,组装成超级电容器后,其比容量高达81.2 mAh?g-1,循环500次后比容量保持率在101%。其能量密度和功率密度分别高达105 Wh?kg-1和215 W?kg-1。(2)以NH4H2PO4、Ni(NO3)2?6H2O和H2NCONH2为原料,通过水热合成法成功地制备了Ni3(PO4)2?8H2O,利用控制变量法,分别对不同尿素投入比、不同水热反应温度、不同水热反应时间所制得Ni3(PO4)2?8H2O的微观形貌以及储能性能进行了分析,得出了Ni3(PO4)2?8H2O由刚开始厚度为50 nm左右的薄片,通过堆积再分裂的机制,演变成纳米微球堆垛的微米级球。通过储能性能的分析,NH4H2PO4、Ni(NO3)2?6H2O和H2NCONH2的摩尔比为1:1:1,反应温度为150℃,反应时间为2 h所得的产物性能最佳,比容量达1564 F?g-1。以此条件下所得的产物为正极材料,活性炭为负极材料,组装成的超级电容器比容量达46.9 mAh?g-1,循环1000圈后,比容量仍保持在65%,说明循环性能良好。(3)通过水热合成和煅烧两步法,成功制备了Ni3(PO4)2/rGO复合材料。在水热反应过程中,Ni3(PO4)2?8H2O纳米颗粒与GO的复合,有效地减少了Ni3(PO4)2?8H2O纳米颗粒团聚成球状的形貌,Ni3(PO4)2?8H2O纳米颗粒以小团聚的形式附着在GO表面,通过在Ar气氛,400℃煅烧,使导电性较差的GO转变为导电性较好的rGO,同时Ni3(PO4)2?8H2O转变为Ni3(PO4)2,通过计算得Ni3(PO4)2/rGO的比容量为895 F?g-1,其中Ni3(PO4)2贡献的比容量为2486 F?g-1。以Ni3(PO4)2/rGO作为正极材料组装成超级电容器时,其阻抗低,循环性能优异。