论文部分内容阅读
本论文综述了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯醇(PVA)两种表面活性剂对NiCo2O4形貌和电化学性能的调控以及MnCo2O4电极材料的制备。并利用XRD、SEM、TEM和BET等技术对NiCo2O4和MnCo2O4电极材料的微观结构和形貌进行了分析,采用恒电流充放电、循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)等技术测试其电化学性能。主要内容如下：一、以CoCl2·6H2O和NiCl2·6H2O为原料,采用溶胶凝胶法合成前驱体,然后通过热处理得到了用于超级电容器的NiCo2O4电极材料,为了进一步改善其电化学性能,提高比容量,我们加入CTAB和PVA对其形貌和结构进行调控,研究这两种表面活性剂对NiCo2O4电化学性能的影响。研究结果表明,经过CTAB调控的NiCo2O4电极材料颗粒分散更加均匀,颗粒之间团聚减少,孔径主要分布在4-10nm之间,比表面积为66.0m2/g。最后,通过循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗和循环寿命测试,结果均表明经过CTAB调控的NiCo2O4电极材料具有最优秀的电化学性能,单电极比容量可达1440F/g；另外PVA调控的NiCo2O4电极材料容量达到了1263F/g,而没有经过表面活性剂调控的NiCo2O4的容量只有1063F/g,以上充分表明了CTAB对NiCo2O4的调控作用最明显。二、以CoCl2·6H2O和MnCl2·6H2O为原料,采用溶胶凝胶法合成前驱体,然后通过热处理得到了用于超级电容器的MnCo2O4电极材料,系统考察了放电电流密度和热处理温度为材料比容量的影响。研究结果表明,本文所制得的MnCo2O4电极材料具有疏松的类似球状结构,在5mA的放电电流密度下,300℃热处理得到的MnCo2O4电极的最大比电容为405F/g,随着电流密度的增加,由于电势降的存在材料的比电容逐渐减小。并且当温度再升高时,由于结晶度增大,电化学活性降低,比容量也出现了衰减。另外,为了突出MnCo2O4优秀的电化学性能,我们通过本方法制备了单相Mn304和C0304,并对MnCo2O4、Mn3O4和C0304进行电化学性能测试,结果表明,MnCo2O4电极比单相Mn304和C0304有更高的比容量和更好的循环寿命。