泡沫镍负载的NiCo2O4纳米线阵列电极的超级电容性能.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)MarchActa尸．一Chim．Sin．2011，27(3)，615-619615[Article]、^r、vⅥ，．whxb．pku．edu．cn泡沫镍负载的NiCo204纳米线阵列电极的超级电容性能于丽秋陈书礼常莎李云虎高胤义王贵领曹殿学(哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，哈尔滨150001)摘要：采用无模板自然生长法制备了泡沫镍支撑的NiCo：0纳米线阵列电极，利用扫描电镜(SEM)4~射电镜(TEM)观测了纳米线的表面形貌，利用x射线衍

2、射(xRD)分析了纳米线的结构，通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试了电极的超级电容性能．结果表明：NiCoO纳米线直径约为500—1000am、长度约为10m，垂直且密集地生长在泡沫镍骨架上．纳米线阵列电极的放电比容量高达741F·g～，循环420次后比容量仍保持655F·g～．电化学阻抗测试其电荷传递电阻仅为0．33Q，420次循环后电荷传递电阻仅增加0．06Q．关键词：NiCo0：纳米线阵列：无模板生长法：泡沫镍：超级电容器中图分类号：0646SupercapacitanceofNiCo

3、204NanowireArraysGrownonNickelFoamYULi—QiuCHENShu—LiCHANGShaLIYun—HuGAOYin—YiWANGGui—LingCAODian—XuefCollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001，R．China)Abstract：WepreparedanelectrodeconsistingofNiCO2O4nano

4、wirearraysthatstandfreelyonnickelf0ambyatemplate—freegrowthmethod．Itsmorphologywasdeterminedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．ThephasestructureofthenanowireswasanalyzedbyX-raydiffraction(XRD)．Thesupercapacitanceo

5、ftheelectrodewasinvestigatedbycyclicvoltammetry，galvanostaticcharge-dischargetesting，andelectrochemicalimpedancespectroscopy．TheresultsshowedthatthenanowireswerenearlyverticalgrowonanddenselycoverthenickeIfoamsubstrate．Thenanowireshavediametersaround

6、500—1000nmandlengthsuptoaround10um．TheNiC02O4nanowirearrayshaveaspecificcapacitanceof741F·g～andthisvalueis655F·g～after420charge-dischargecycles．ElectrochemicaIimpedancespectroscopymeasurementsshowedthatthechargetransferresistancewasonly0．33Qandthisin

7、creasedbyonly0．06Qafter420cycles．KeyWords：NiCo2O4：Nanowirearray；Template-freegrowthmethod；NickelfoamSurpercapac．tor1引言充放电、充电时问短、充电效率高、循环寿命长、无记法拉第准电容器是在电极表面或体相中的二维忆效应、免维护等优点，可以单独使用，也可作为电或准二维空间上，电活性物质发生高度可逆的氧化池的有效补充，以克服电池在功率和容量两方面不还原实现电荷存储和释放的一种储能元件，其比

8、能能同时兼顾的缺陷，是未来电动汽车电源系统的重量高于双电层电容器，同时具有比功率高、可大电流要组成部分．Received：Octoberl5。201O：Revised：November27，201O：PublishedonWeb：January28，20l1．CorrespondingauthorEmail：caodianxue@hrbeu．edu．cn；Tel：+86—45l-82589036．TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceF