水热法制备氧化镍及其超电容性能的研究

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1、论文题目：水热法制备氧化镍及其超电容性能的研究姓名：院系专业：班级：学号：指导老师：完成时间：19目录摘要IIIAbstractIV一前言11.1超级电容器的研究背景11.2超级电容器的性能特点21.3电化学电容器的工作原理及分类31.4超级电容器研究的电极材料及应用41.5选题依据4二实验部分62.1实验试剂与仪器62.2氧化镍的制备72.3电化学性能的测试7三结果与讨论83.1不同热处理的氧化镍电化学性质研究83.1.1循环伏安测试83.1.2恒流充放电测试93.1.3交流阻抗测试113.1.4小结113.2反

2、应温度对其电化学性质的影响113.2.1循环伏安测试123.2.2恒流充放电测试133.2.3交流阻抗测试153.2.4小结163.3沉淀剂浓度对其电化学性质的影响163.3.1循环伏安测试163.3.2恒流充放电测试183.3.3交流阻抗测试20193.3.4小结20四结论21参考文献22致谢2419摘要利用水热法，以硝酸镍为原料，尿素为沉淀剂，柠檬酸三钠为模版制备了氧化镍。通过循环伏安、恒电流充放电等测试表明，在硝酸镍与尿素的摩尔比为1：4，反应温度为100℃，热处理温度在300℃时，氧化镍电极在6mol·L-

3、1氢关键词：水热法；超级电容器；电容性能﹒AbstractUsinghydrothermalmethod,nickelnitrateasrawmaterial,ureaasprecipitating19agent,sodiumcitrateastemplatepreparationofthenickeloxide.Bycyclicvoltammogramsandconstantcurrentchargeanddischargetestshowedthatthemoleratioof1:4,nickelnitrate

4、andureareactiontemperatureis100℃,theheattreatmenttemperatureat300℃,nickeloxideelectrodesin6mol·L-1andpotassiumhydroxidesolutionfrom0.0Vto0.50V(vs.SCE)potentialhasgoodelectrochemicalpropeVwithhighspecificcapacitance,thequalityofthecurrentdensityof5mA/g,itsquali

5、tythansingleelectrodecapacitanceofupto500F·g-1.Keywords:Hydrothermal;Supercapacitor;Capacitanceperformance19化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）一前言1.1超级电容器的研究背景电容器是一种能储蓄电能的设备与器件，由于它的使用能避免电子仪器与设备因电源瞬间切断或电压偶尔降低而产生的错误动作，因而它作为备用电源被广泛应用于声频、视频设备调谐器、电话机、传真机及计算机等通讯设备和家用电器中。由于电

6、容器的储存能量相对较小。随着电子产业和数字信息技术的发展,资源和能源日渐短缺，生态环境日益恶化，人类将更加依赖洁净和可再生的新能源，所以电容器的发展又被提升到科学研究的一个新的高度。电容器的发展经历了电解电容器、瓷介电容器、有机膜电容器和超级电容器几个阶段。1879年，Hemholz的工作发现了双电层结构的电化学电容性质[1]，但双电层率密度的要求，在移动通讯、信息技术、消费电子、电动汽车、航空航天以及国防科技等领域具有重要和广阔的应用前景，所以在世界范围内引起了越来越多的关注[3]。目前，随着环境的日益恶化和环境

7、保护观念的逐渐增强，低排放和零排放的环保型交通工具的应用成为大势所趋[4]。电动汽车已成为各国研究的一个热点。而常用二次电池如镍锅、镍氢、铿离子电池等,具有较高的比能量，但功率密度很低，都不超过500W/Kg，而且电池在大脉冲电流放电或快速充电时会引起电池内部发热、升温，降低电池的使用寿命，甚至造成危险。燃料电池同样存在功率密度低和耐高脉冲充、放电性能差的不足。在考虑到环保需要而设计开发的电动汽车和复合电动汽车的动力系统中，若单独使用电池无法满足动力系统的要求。而将高期比功率和高比能量的超级电容器与电池联用来作为电

8、动汽车的用化的超级电容器，用于各种场合的需要，将会具有非常大的社会效益和现实意义[5]。1.2超级电容器的性能特点超级电容器具有比常规电容器更大的比能量，比蓄电池更大的比功率和循环使用寿命。比容量可达传统电容器容量的100倍以上。能量密度是化学电源的十分之一左右，却有着比电池高10倍以上的功率密度。因此，超级电容器已不再是一般意义上的电路元件，而是一种新型环