氧化三钴纳米材料的制备及其电化学性能研究

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1、四氧化三钴纳米材料的制备及其电化学性能研究报告人：廖新太学院：化学化工学院班级：103班学号：2010210193目录研究背景及意义结果与分析结论实验方法一研究背景及意义近年来，随着太阳能/风能发电、电动汽车、便捷式电子设备等领域的快速发展，迫切需要开发同时具有大功率密度和高能量密度的化学储能电源。超级电容器兼备了能量密度大和功率密度大的优点。法拉第电容特性过渡金属氧化物材料Co3O4MnO2RuO2碳材料导电聚合物材料活性炭炭气凝胶聚吡咯聚苯胺超级电容器电极材料活性炭纤维二实验方法原材料：CoCl2+NH3·H2O前驱体：Co(OH)2直接沉淀法产物：Co3O4纳米材料焙烧Co3O4的制备：

2、Co3O4的表征1.前驱体热重曲线2.X射线衍射4.FESEM3.红外光谱5.电化学性能1.前驱体热重曲线图1氢氧化钴前驱体的热重(TG)和差热(DTG)曲线三结果与分析2.X射线衍射图2Co3O4-300与Co3O4-600的XRD谱图在衍射角为18.9°31.3°36.8°44.8°59.2°65.1°出现明显的特征衍射峰，这与标准衍射图谱中立方尖晶石Co3O4特征衍射峰相吻合,表明用此方法制备的目标产物为纯相立方尖晶石Co3O4。3.红外光谱分析图3Co3O4-300、Co3O4-400与Co3O4-600的红外光谱图3369cm-1559cm-1660cm-14.FESEM分析图4.1

3、Co3O4-300图4.2Co3O4-600图4Co3O4-300和Co3O4-600的FESEM图5.电化学性能分析300℃热处理所得Co3O4样品具有更好的电容特性这是因为晶体发育不完整，适于离子的嵌入与脱出，故制备成电极后与电解液接触最为充分，从而表现出更好的电化学活性。图5Co3O4-300、Co3O4-400与Co3O4-600电极在相同扫描速率下的循环伏安曲线反应原理：图6Co3O4-300电极不同扫描速率下的循环伏安曲线焙烧温度/℃300400600比电容值/F·g-1296143120图7Co3O4-300、Co3O4-400与Co3O4-600电极在电流密度为1A/g时的充放

4、电曲线单电极比电容公式:图8Co3O4-300电极在电流密度为1A/g下的充放电图四结论1.结果表明本实验制备的产物为尖晶石型过渡金属氧化物Co3O4；2.电化学测试显示制备的Co3O4-300样品电容特性良好、循环寿命长、且比较稳定；3.本实验制备方法简单、初始原料价格较低，所以其在电化学电容器的实际应用中有很好的应用前景。