ni(oh)2-ac材料制备和其电化学性能探究

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1、Ni(OH)2/AC材料制备和其电化学性能探究摘要：通过沉淀法将氢氧化鎳粉体负载于活性炭的表面，利用x射线衍射、比表面积分析等测试对此复合材料进行表征。并将此材料制成了Ni(OH)2/AC复合电极，研究了此电极的电化学性能以及在不同扫描速度下性能的差异。结果表明，此种复合电极的比电容高于纯活性碳电极。关键词：复合材料氢氧化鎳活性炭1、前言随着人口增长和经济发展，能源枯竭成为迫切的问题。鎳/活性炭成为极具前景的电极材料。活性炭的高比表面积可进行电极/溶液界面双电层储存电荷储能[1],同时阻止Ni(OH)2颗粒的团聚[2],本文采用沉淀

2、法制备Ni(OH)2/AC复合材料。2、实验2.1试剂吐温-80(成都市科龙化工试剂厂)、草酸钠(成都市科龙化工试剂厂)、六水合硝酸鎳(成都市科龙化工试剂厂)、氢氧化钠(川东化工)。2.2Ni(OH)2/AC材料的制备将活性炭于盐酸中浸泡48ho去离子水煮沸lOmin,抽滤洗涤，真空11CTC干燥12h,密封备用。硝酸镰和草酸钠各0.lmol分别溶于100ml去离子水，搅拌混合，7(TC水浴30min„加入吐温-80表面活性剂搅拌30min,加入2g活性炭，加NaOH维持pH值，60°C搅拌lh。抽滤，乙醇、去离子洗。11CTC真空

3、干燥，得Ni(OH)2/AC材料。2.3样品测试日本津岛XRD-6000对样品进行X射线衍射检测，BET测试用V-Sorb2008P比表面积孔径分析仪。2.4样品电化学测试将聚四氟乙烯、石墨、电极原料按1：1：8的质量比混合研磨，均匀涂覆在泡沫镰上，压片，i2(rc真空干燥ioh,蜡封。用天津市兰力科化学电子高技术有限公司的LK2006A型电化学工作站进行循环伏安测试，采用三电极体系，对电极为钳电极，参比电极用甘汞电极，电解液为6mol/LKOH溶液。3、结果与讨论3.1粒度分析对沉淀法制备氢氧化鎳过程中影响颗粒大小的因素进行正交实

4、验探究。用激光粒度分析仪对Ni(0H)2比表面积分析，结果如表1所示。可知表面活性剂浓度、反应液PH值、转化温度对Ni(OH)2比表面积的影响依次减小。3.2X射线衍射图谱(XRD)Ni(OH)2/AC的XRD图谱在29为18.8°、33.02°、38.20°分别对应B-Ni(0H)2的(001)、(100)和(101)特征衍射峰。在20角25.6°(002)和42.6°(101)为活性炭典型的乱层碳衍射峰。因此，所制备的材料为Ni(0H)2/AC复合材料。3.3比表面积分析(BET)负载前后活性炭的比表面积降低很多，可能是Ni(O

5、il)2负载量过大，降低了活性炭比表面积。由于Ni(0H)2粒径小，表面能较高，更容易发生团聚。3.4循环伏安测试由表3可知，尽管Ni(OH)2/AC复合材料的比电容高于纯活性碳电极，但活性炭的孔被Ni(0H)2堵塞，导致电容的损失。从图2和表4知，随着扫描速度的增加，电容和比电容都有所增加。4、结论(1)表面活性剂浓度、反应液PH值、转化温度对氢氧化鎳比表面积的影响依次减小。(2)Ni(OH)2/AC复合电极片的电容和比电容比纯活性炭电极片的电容和比电容要高；随着扫描速度的增加，电容和比电容相应都有所增加。参考文献：[1]GAMB

6、YJ,TABERMAPL,SMMONP,etalStudiesandcharacterizationsofvariousactivatedcarbonusedforcarbon/carbonsupercapacitors[J]・JournalofPowerSources,2003,114：366-373.[2]庄新国，程杰，杨冬平，等.沉淀转化法制备的纳米Ni(OH)2-C复合材料的结构和电化学性能[J]无机材料学报，2005,20(2)：337-344.