一步电沉积法制备针状镍钴双金属氧化物及电化学性能的研究

本文通过一步电沉积法在预处理的泡沫镍表面原位生长针状镍钴双金属氧化物,制备得到高负载量的正极材料NiCo_2O_4。对比文献报道,预处理的泡沫镍表面存在细小的孔道结构不仅具备模板作用,而且该模板能够提高单位面积上活性物质的负载量时,具有一定电容贡献,不用二次剔除,制备方法简单高效。经过电化学测试,活性材料NiCo_2O_4的负载量为5.24mg·cm~(-2)时,NiCo_2O_4-泡沫镍电极在1A·g~(-1)的电流密度下,获得高的质量比电容为773F·g~(-1),在0.5A·g~(-1)的电流密度下,充放电测试3000圈,电容保持率为75%。显示该电极材料具有高的质量比电容和较好的循环使用寿命,该方法制备NiCo_2O_4-泡沫镍电极在超级电容器领域具有广泛的应用前景和一定的普适性。     

基于碳化木材电极探究不同活化方式对其结构特征和电容性能的影响

本文针对碳化木材电极结构和电容性能中存在的不足,首次对其展开不同活化方法的探究,制备得到KAWC、HAWC、Na AWC以及CAWC。通过比对不同产物的孔结构和电化学性能,结果表明,经物理活化(CO_2)处理后,碳化木材(WC)的比表面积和倍率性能提升最大,比表面积提高了约3倍,能量存储能力提高了约2倍;倍率性能从44%提升至73%,促使传质效率增大了近30%。因此,对碳化木材(WC)而言,CO_2的活化效率最高,该研究不仅为木基碳电极孔结构和电容性能的改变提供数据支撑,也为有大的长径比的多孔活化提供新的研究思路。     

致密型镍钴双金属氧化物 电极制备及电容性能研究

本文探究了不同形貌的3种镍钴双金属氧化物,包括SW-NiCo_2O_4(自编织状)、NN-NiCo_2O_4(纳米针状)以及C-NiCo_2O_4(纳米片状),最终筛选出具有高负载量致密型电极-SW-NiCo_2O_4。这种自编织结构能够有效解决当活性物质增加时电容性能衰减问题,这对于储能设备性能提高十分重要,也是当前储能领域中的一项挑战。通过对比可知,NN-NiCo_2O_4的负载量最高,较其它两者分别提高了近2倍和5倍,为5.24mg·cm~(-2)。电化学测试显示3种样品的质量比电容依次为:773F·g~(-1)(NN-NiCo_2O_4)、685F·g~(-1)(SW-NiCo_2O_4)和232F·g~(-1)(CNiCo_2O_4),说明活性物质负载量的增加有利于电极材料比电容的提高。然而,SW-NiCo_2O_4拥有更加优异的倍率性能和循环稳定性,分别为89.1%(1～20A·g~(-1))和85%(0.5A·g~(-1), 5000圈)。分析认为,自编织状多孔道结构的NiCo_2O_4更加适用于制备致密型高密度电容器,进而拓宽了镍钴双金属氧化物在超级电容器中的应用前景。