镍离子/碳基复合材料制备及电化学性能研究

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本论文分别以酚醛基碳球和活性碳纤维做碳基材料,通过静电纺丝,预氧化和碳化的工艺制备了氧化镍/酚醛基碳球/活性碳纤维复合材料。以氧化石墨烯做碳基材料通过滴加过硫酸铵的方法制备了氢氧化镍/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。复合材料的微观形貌采用SEM,TEM测试进行表征,结构及元素组成采用XRD,EDS,XPS进行了表征,亲润性采用接触角测试进行表征,热稳定性采用热分析测试进行表征。分别通过三电极体系和两电极体系对材料和器件进行循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等电化学测试。研究了镍离子掺杂量对碳基复合电极材料的微观形貌和电化学性能的影响规律,以及对超级电容器电化学性能的影响规律。在氧化镍/碳球/活性碳纤维复合材料中,碳球和碳纤维形成珠链式结构,氧化镍被包覆在短纤维内部;在氢氧化镍/氧化石墨烯/聚苯胺复合材料中,聚苯胺被均匀涂覆氧化石墨烯表面并呈纳米棒状平行排列。镍离子/碳基材料具有优异的综合性能,因此适宜做超级电容器储能材料。
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