碳纳米管超级电容器的研究进展

综述了碳纳米管超级电容器的研究进展,并介绍了采用碳纳米管作为超级电容器电极材料的优缺点及制备高性能碳纳米管超级电容器的方法.     

超级电容器电极材料的制备与性能研究

采用液相沉淀法制备出纳米棒状MnO2材料,循环伏安测试表明,所制备的MnO2电极材料具有良好的电容特性和较高的比电容量;循环充放电测试显示样品具有理想的循环充放电特性.     

纳米NixCo1-xO的制备及超级电容的性能

以NiSO4.6H2O和Co(NO3)2.6H2O为原料,采用共沉淀-焙烧相结合的方法进行超级电容器用电极材料NixCo1-xO的制备研究.结合恒流充放电、XRD和SEM测试手段,考察了Ni/Co物质的量比、沉淀剂、氨水添加剂对合成产物物理及电化学性能的影响.实验结果表明:n(Ni)∶n(Co)=9∶1,采用NaOH作为沉淀剂,并且适量添加NH3.H2O的条件下,获得纳米级NixCo1-xO,该材料的综合电化学性能最佳,200周期的比电容达到39.37 F/g,1 000次充放电后电容保持率在90%以上.     

超级电容器用无定形MnO2的制备及性能

采用液相氧化还原法制备了无定形态MnO2。通过XRD、SEM、循环伏安及恒电流充放电测试对产物的物理及电化学特性进行了研究。结果表明:200℃热处理后的材料仍保持无定形态,呈形貌规则的球形。以3 mol·L-1 KOH为电解液,充放电电流为200 mA·g-1,未热处理的材料50周期比电容达到332.1 F·g-1,但500周期容量保持率仅为57.5%。200℃热处理后的材料比电容稍有下降,50周期为231.2 F·g-1,但循环性能明显提高,500周期容量保持率高达97.9%,能够满足超级电容器的需要。     

取向碳纳米管阵列的等离子体复合化学气相沉积法制备

采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积技术,用旋涂法制备负载催化剂的硅片衬底,以CH4为碳源制备出取向碳纳米管阵列薄膜.利用扫描电子显微镜对不同还原时间和不同N i(NO3)2浓度下制备的催化剂基片和取向碳纳米管阵列薄膜进行形貌分析,用透射电子显微镜和拉曼光谱对碳纳米管进行表征.结果表明,在H2-N2气氛中热还原后硅片上的催化剂粒径均匀,排列致密,利用该法制备的碳纳米管为竹节型多壁碳纳米管,管径分布均匀,管长约5μm.碳纳米管阵列薄膜垂直于硅片衬底生长,生长排列均匀致密,具有良好的取向性.