超级电容器氧化镍电极材料的研究

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1、西华大学硕士学位论文超级电容器氧化镍电极材料的研究材料学专业硕士生：李胜指导教师：丁士华教授超级电容器是一种性能介于电池和传统电容器之间的新型高功率储能器件，与电池相比，超级离子电容器具有更大的功率密度值；与传统静电电容器相比，具有更高的能量密度；同时具有瞬间释放特大电流特性，充放电效率高、循环寿命长等优点。因此，超级离子电容器在电动车辆、高功率武器、工业设备的闪光及点火，电子设备中作备用电源等方面都有不可替代的作用。超级电容器包括双电层电容器(EDLC)和法拉第赝电容器，法拉第赝电容器的质量电容密度比双电层电容高10一100倍。

2、赝电容有其独特的反应机理。超级电容器的研究主要集中在高性能电极材料和电解质的制备上。本文选定氢氧化镍、氧化镍作为电极材料，系统地研究了超级电容器的电极材料制备工艺、电容特性和电容形成机理。通过x射线衍射(Ⅺm)、扫描电子显微镜(SEM)对电极材料进行了表征，结合恒流充放电测试对电极材料的电容特性进行了考察．用溶胶凝胶法制备氢氧化镍，研究发现在制备过程中影响氢氧化镍质量的工艺条件有反应温度、反应物加入方式及加入速度、反应物浓度、反应体系pH值、pH值调节方式、分散剂比率、反应时间、陈化时间、胶体分离、干燥温度等因素。将溶胶凝胶法制备

3、氢氧化镍再通过真空热处理制备了氧化镍超大容量赝电容电极材料，260℃、0．5Pa、保温时间1h时形成的比电容达481．15F／g。研究发现热处理气氛、真空热处理温度、真空热处理保温时间、真空度等因素对氧化镍的比电容性能有很大的影响．研究表明对氧化镍进行锂掺杂有利于其比电容的提高。关键词：超级电容器，溶胶一凝胶法，氧化镍电极，真空热处理西华大学硕士学位论文ResearchonNickelOxideElectrodeMaterialofSupercapacitorScielloeofmatedalPostgraduate：LIshen

4、gSupervisor：．DINGshihuaProfessorSupercapacitorsisanewtypeofelectrochemicalenergystoragedeviceswhichperformancebetweenthetypicalrechargeablebatteriesandthetypicaldielectriccapacitors．Ithastheadvantagesofbomofthem．Thetypicalrechargeablebatteries啪providehighenergydensiti

5、es，butthelowpowerdensitiesandshortcyclinglife．Thetypicaldielectriccapacitorscanprovidehighpowerdensitiesandhaveverylongcyclelife，butthelowenergydensities．Supercapacitorscallmeetboththepowerandtheenergyrequirementsofsystemssuch罄accelerationpowerforelectricvehicles，bu璐t

6、powerforthegenerationofelectronicdevicesandSOOn，andhavedrawnmoreandmoreattentioninrecentyears．SupercapacitorsincludeElectricDoubleLayerCapacitorsO兰DLC)andFaradayPseudo-Capacitors．FaradayPseudo—Capacitors’mass-capacitancedensityismore10-1(30timesthanEDLC's．FaradayPseud

7、o—Capacitorshasparticularreactionmechanism．StudiesonsupercapacitorsaremainlyfocusOnthepreparationofhighperformanceelectrodematerialsandelectrolytes．Withnickelhydroxideandnickeloxideaselectrodematerialsforsupercapacitors,thisdissertationhasinvestigatedtheelectrodemater

8、ialspreparation,capacitivepropertyandmechanismofcapacitance．TheelectrodematerialshavebeencharacterizedbyX-mydiffxaction(XRD)