论文部分内容阅读
随着社会的发展,能源需求不断增加,不可再生能源的储量本就有限,现已呈现能源短缺的紧急态势。超级电容器是一种新型的能量存储设备,具有比传统电容器更高的能量密度和比锂离子电池更高的功率密度。因此,电化学超级电容器已成为最有前途的储能设备之一。与双层电容器相比,赝电容器得益于更快和可逆的表面氧化还原反应而具有更好的电荷存储容量。在赝电容器的新兴电极材料中,单金属氧化物受到人们越来越多的关注,但是其循环稳定性差,电导率差,所以限制了在实际生活中的应用。如今,由于协同作用和更好的综合性能,大量工作集中在探索二元过渡金属氧化物上。许多研究表明,二元金属氧化物比金属氧化物具有更高的电容量,因为它们具有高电导率和储能过程中多价的变化。在这些二元过渡金属氧化物中,尖晶石NiMoO4是一种理想的电极材料。但是,在实际应用中,由于NiMoO4的电导率仍然不够高,NiMoO4电极材料获得的电容仍远低于理论值。在制备出NiMoO4纳米片的基础上,可以进一步对其进行改性。传统的电极的制备是通过压片法将活性物质,导电剂以及粘合剂的混合物粘合在集流体表面。但是附加的粘合剂会增加电极的电阻,进而降低了电极的整体比电容。所以本文采用的是原位生长的方法,这样活性物质可以直接生长在集流体上。泡沫镍是一种金属单质构成的相互连接的三维网状结构的材料。泡沫镍有着结构均匀,质量轻,孔隙率高,导电率良好,很强的耐腐蚀性等特点,所以被大家广泛的作为超级电容器的集流体。本文以泡沫镍作为集流体,采用了不同的方法对钼酸镍纳米片进行化学性能的改善。首先泡沫镍作为集流体,通过原位生长的方法制备钼酸镍,通过改变反应的时间和温度,找出最优反应条件的钼酸镍纳米片。然后通过简单的电沉积的方法进行硫化钴的沉积,成功地制备了NiMoO4@Co3S4双层纳米片的结构。NiMoO4@Co3S4有着极高的比电容特性(在电流密度为1m A cm-2时4.704 F cm-2)以及优异的循环稳定性（在5000圈的连续循环测试后,电容仍然可以保持在82.8%）。为了从本质上改善钼酸镍的电化学特性,采用了气相沉积的方法在形成的钼酸镍纳米片上进一步进行阴离子混合。首先以NH3作为氮源,对钼酸镍纳米片进行氮化处理,得到N-NiMoO4复合纳米片。经测试,N-NiMoO4复合电极的面电容在电流密度为1m A cm-2时,比电容达到2.466F cm-2,经5000圈的循环测试,其电容的保持率为82.8%。进一步使用NaH 2PO2?H 2O作为磷源,加热到一定的温度进行磷化处理,然后进行时间优化,找出最优的反应时间。制备的P-NiMoO4纳米片具有优异的电化学性能,有着优异的面电容特性(在电流密度为1m A cm-2时3.782 F cm-2)和更优异循环稳定性能（在5000圈的连续循环测试后,电容仍然可以保持在89.5%）。