层状氧化镍纳米片的制备及其电容特性.pdf

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1、第18卷第2期扬卅I大学学报(自然科学版)V01．18No．22015年5月JournalofYangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)May2015层状氧化镍纳米片的制备及其电容特性陈圆，李常浩，刘天晴(1．扬州大学化学化工学院，江苏扬卅I225002；2．江苏农牧科技职业学院动物药学院，江苏泰州225300)摘要：以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和氯化镍溶液形成的层状液晶为模板，采用电化学沉积法制备层状氧化镍纳米片．运用x射线衍射(xRD)、能谱(EDs)、扫描电镜(sEM)

2、和高分辨透射电镜(HRTEM)等手段对产物进行表征，并在6mol·L_1KOH电解质溶液中通过循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗法测定氧化镍纳米片的电化学电容性能．结果表明，层状氧化镍纳米片的比电容高，循环稳定性和导电性能较好，适宜用作电容器的电极材料．关键词：氧化镍；层状液晶；比电容中图分类号：O614．81文献标志码：A文章编号：1007—824X(2015)02—0035—05电化学电容器是一种介于电容器与电池之间的新型储能器件，具有比电容高、充放电快速高效、循环使用寿命长等优点，广泛应用于电子通讯、航

3、空航天等领域]．电化学电容器的性能主要由电极材料决定，目前常用的电容器电极材料有过渡金属氧化物_3]、碳基材料E4]和导电聚合物]，其中过渡金属氧化物电极材料因能提供多个氧化态进行可逆法拉第反应产生高赝电容而备受关注．在众多过渡金属氧化物电容器电极材料中，最具代表性的是钌氧化物]，它具有较高的比电容和良好的电导率，但由于价格昂贵不宜推广应用．近年来，成本低廉且性能稳定的氧化铜]、氧化镍C1011等金属氧化物电容器电极材料成为研究热点．本文以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和氯化镍溶液形成的层状液晶[1为模板，采用三电极体

4、系恒电位电化学沉积法制备层状氧化镍纳米片，并对其电化学电容性能进行了探讨．1实验部分1．1试剂与仪器1)试剂．苯甲醇(BA，AR)，氯化镍(NiC12·6HO，AR)，氢氧化钾(AR)，十二烷基硫酸钠(SDS，CP)，石墨粉(CP)，聚四氟乙烯(CP)，无水乙醇(AR)，上述试剂均购自国药集团化学试剂有限公司．2)仪器．CHI660C型电化学工作站(上海辰华仪器有限公司，上海)，D8Advance型x射线衍射仪(Bruker公司，德国)，EDX250型X射线能谱仪(Hitach公司，日本)，S一4800型场发射

5、扫描电子显微镜(Hitaeh公司，日本)，TecnaiG2F30S—TwIN型高分辨透射电子显微镜(FEI公司，美国)．1．2层状氧化镍纳米片的制备及表征根据文献[12]“，按(SDS)：m(BA)：(H(J)一6：4：3配制sDs／BA／HO层状液晶，其中水以0．2tool·L_。NiC1溶液代替．将自制的三电极(以经过预处理的5cm×1ClI1镍片为工作电极，213型铂片电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极)插入上述液晶体系中；加热，使体系缓慢升温至25℃，超声，冷却，重复此过程2次，并于25℃下恒温48h

6、使体系达到平衡；利用电化学工作站施加恒定电位电沉积18h，取出沉积产物，依次用无水乙醇、去离子水洗涤，干燥，再经加热氧化收稿日期：2014—12—28．*联系人，E-mail：jstzchenyuan@163．cornitqliu@yzu．edu．cr1．基金项目：江苏省2012年度“青蓝工程”资助项目．引文格式：陈圆，李常浩，刘天晴．层状氧化镍纳米片的制备及其电容特性口]．扬州大学学报：自然科学版，2015，18(2)：353938扬州大学学报(自然科学版)第18卷图8为氧化镍电极材料在6mol·LKOH电解

7、液中的电化学阻抗图(插图为高频区放大图)．由图8可知，阻抗曲线可分为高频区和低频区2个部分，高频区由一个小半圆组成，低频区由一条直线组成，表明此电容特性为法拉第准电容引，即赝电容；高频区曲线与实轴的交点为氧化镍电极的内阻，约为0．5Q，电极内阻较低，导电性能较好．3结论本文以SDS／BA／NiC12／H2O形成的层状液晶为模板，通过电沉积法成功制备了层状氧化镍纳米片。e阻抗图dance用X射线衍射、能谱、扫描电镜、透射电镜等手段对产spectroscopyofNiOelectrode物进行表征，并将其应用于电容

8、器电极材料。分析测试结果表明制备的层状氧化镍纳米片具有较好的循环稳定性和较高的比电容，适合用作电化学电容器电极材料。参考文献：[1]MITCHELLE，CANDIERJ．deSOUZAF，eta1．HighperformancesupercapacitorbasedonmultilayerofpolyanilineandgrapheneoxiderJ1．SynthMet，2015，19