nio超级电容器电极复合材料的制备及性能研究

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1、单位代码10144编号___________■■硕士学位论文题目级味鬼然外研究生姓名(届专业）导师姓名納论文完成日期wir冬W漆iK义火秦ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。

2、本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：多艮曰期：下IJ年$月I)曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：q(日期：义日期：分类号：TQ152密级

3、：ＵＤＣ：542编号：工学硕士学位论文NiO超级电容器电极复合材料的制备及性能研究硕士研究生：张换红指导教师：李广宇副教授学科、专业：应用化学沈阳理工大学2015年3月分类号：TQ152密级：ＵＤＣ：542编号：工学硕士学位论文NiO超级电容器电极复合材料的制备及性能研究硕士研究生：张换红指导教师：李广宇副教授学位级别：工学硕士学科、专业：应用化学所在单位：环境与化学工程学院论文提交日期：2014年12月11日论文答辩日期：2015年3月学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationInd

4、ex:TQ152U.D.C:542AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringNiOsupercapacitorelectrodepreparationandpropertiesofcompositematerialsresearchCandidate:ZhangHuanhongSupervisor:Vice-Prof.LiGaungyuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:AppliedChe

5、mistryDateofSubmission:December11,2014DateofExamination:March,2015University:ShenyangLigongUniversity摘要随着社会的不断进步，高效、新型的可再生能源成为人类面临的又一重大难题。超级电容器，又称电化学电容器，由于其高能量密度、绿色无污染、循环性能好等特点，迅速成为近年电化学储能领域的一个热点。超级电容器最重要的组成部分为其电极材料，电极材料的电性能直接影响超级电容器的电性能。本论文主要通过化学共沉淀法

6、制备了氧化镍及其复合超级电容器材料。通过X-射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)等测试方法对材料的物理结构和形貌进行表征；采用三电极体系，利用电化学工作站测试材料的电化学性能。其中主要包括循环伏安测试(CV)、恒电流充放电测试、交流阻抗测试、电极材料的循环性能等。主要研究内容和结果如下：采用化学共沉淀法制备了氢氧化镍前驱体，研究了煅烧温度对氧化镍电极材料的结构、形貌和电性能的影响。当煅烧温度为350℃下得到的氧化镍材料结构完整，晶型完整且几乎没有发生团聚现象，材料的比表面积较大。电化学测试结果显示，

7、350℃煅烧温度下得到的NiO，在0.1A·g-1电流密度下的比容量为379.48F·g-1，但是电流密度为3A·g-1下的比容量为227.39F·g-1。0.5A·g-1电流密度下循环500次后比容量衰减34.44%，充放电性能一般。采用化学共沉淀法分别制备了不同配比的Ni-Co的复合电极材料。结果表明Ni-Co复合材料呈现出花瓣状形貌，结晶度变小，颗粒细小均匀，表面积增大。掺入Co元素电极材料的电性能明显提高，Ni-Co比例为7:3复合材料制得的电极材料的比容量(0.1A·g-1电流密度下)为

8、1452.38F·g-1，高出纯氧化镍电极材料3倍多。在3A·g-1的电流密度下材料的比容量661.58F·g-1，经过300次循环后，电极的比容量趋于平稳不变，经过500次循环后比容量保持为原来的65%，表现出良好的循环寿命。采用化学共沉淀法分别制备了不同配比的Ni-Cu的复合电极材料。Cu元素均匀的与NiO掺杂，且随着Cu含量的增多，复合材料的颗粒分布的越来越均匀，越沈阳理工大学硕士学位论文来越细小，表面积逐渐增大。在0.1A·g-1电流密度下，Ni-Cu比例为7:3复合材料的