关键词： 锂空气电池   氧化锰   氧化钴   钴锰氧化物   催化剂   极化  

摘要： 采用沉淀法合成了不同钴锰含量的碳纳米管(CNTs)/钴锰氧化物纳米复合材料.利用XRD、SEM、TEM、BET和FT-IR等方法对材料进行了表征,考察了不同复合材料对锂空气电池放电及充电过程的影响,同时对循环性能进行了研究.结果表明:钴锰比例为4:0与0:4时,产物为CNTs/Co3O4与CNTs/Mn3O4,钴锰比例为3:1、2:2、1:3时,产物为CNTs/(Co,Mn)(Co,Mn)2O4。产物具有良好的分散性能,氧化物负载在碳管表面,其中CNTs/Mn3O4的分散性能最好。随着锰含量的增加,电池的放电性能提高,CNTs/Mn3O4的放电电压达到2.92 V。随着钴含量的增加,电池的充电性能提高,充电电压最低为3.80 V。钴锰比为3:1时的产物充放电过电势(△V)仅为1.05 V,5次循环后依然保持着良好的放电性能。

关键词： 中空   纳米线   纳米管   电极材料   锂电池  

摘要： 锂离子电池具有能量密度高、环境友好、循环寿命长等优点，在移动通讯等便携电子设备中得到了广泛应用。电极材料是影响锂离子电池性能的关键。目前，锂电池中所用的传统电极材料存在着利用率低、锂离子扩散慢、极化大等问题，制约着锂电池性能的提升。纳米材料具有反应活性高、有利于电荷传导和物质输送以及独特的结构优势，可以有效地提高锂电池的性能，其组成、结构、形貌与性能之间的关系需深入研究。因此，本文主要研究了中空Li4Ti5O12、ZnCo2O4纳米线和中空LiMn2O4纳米管的制备及电化学性能。主要内容如下： （1）以C球为模板，利用水热法和固相反应法制备出中空尖晶石型Li4Ti5O12。利用XRD、SEM、TEM和电化学测试系统对样品的物相组成、微观结构、形貌和电化学性能等进行了表征及测试。结果表明：中空微球的直径大约为480nm，壁厚大约为50nm。中空微球在不同的电流倍率下，表现出了较好的倍率性能，尤其是0.2C下，首次放电容量达到174mAh/g，几乎是Li4Ti5O12的理论容量，在100次循环以后，容量还能保持在129mAh/g，容量滞留率达到74%，表现出较好的循环寿命和循环稳定性。这主要是由于中空结构的Li4Ti5O12缩短了锂离子的扩散路径，有利于锂离子的快速脱嵌，能明显提高材料的动力学性能。 （2）运用水热/溶剂热法制备出了立方体ZnCo2O4，运用牺牲模板法制备出了1D结构的ZnCo2O4纳米线。对两种材料进行了FTIR、XRD、SEM、TEM表征和电化学测试。结果表明：得到的为立方相尖晶石结构的ZnCo2O4。立方体ZnCo2O4颗粒较大，粒径约为2.5μm，ZnCo2O4纳米线颗粒较小，粒径约为150nm。循环伏安曲线对于不同形貌和大小的电极材料具有很强的敏感性。两种不同形貌材料的电容量的差异主要是由于材料的结构和形貌不同所引起的，纳米线由于是中空结构，且表面有很多的孔，颗粒尺寸在纳米级，这能够极大的缩短锂离子的扩散路径，提高其动力学性能，从而具有更高的电容量，而立方体颗粒较大，不容易脱嵌锂，因此具有相对较低的电容量。 （3）运用固相反应法以α-MnO2作为牺牲模板制备出了尖晶石LiMn2O4中空纳米管和掺杂不同含量的Co的Co-LiMn2O4纳米管。中空纳米管的长度约为1-3μm，管径约为175nm，纳米管的壁厚约为70nm。通过掺杂不同含量的Co，确定了最佳的掺杂量（LMO-1），对未掺杂的LMO和最佳掺杂的LMO-1进行了电化学测试并进行了性能的比较。电化学测试结果表明，具有中空结构的LMO纳米管具有较好的电化学性能，首次放电比容量达到115mAh/g，50次循环后容量还能达到77.4mAh/g，容量滞留率为67%。掺杂Co之后的LMO-1首次放电比容量达到126.6mAh/g，50次循环后还能达到100mAh/g，容量滞留率为79%，表现出了更加优异的电化学性能和循环稳定性。上述结果表明，LiMn2O4和Co-LiMn2O4纳米管将会成为一种比较有前途的高能锂电池正极材料。

关键词： 超级电容器   电化学性能   氢氧化镍（钴   石墨烯   复合材料  

摘要： 过渡金属氧化物或氢氧化物能在电极/液面间产生高度可逆的氧化还原反应，由此产生的法拉第赝电容远远高于碳基材料所产生的双电层电容，其优异的电容性能使过渡金属氧化物电极材料备受关注。然而，RuO2、IrO2这种典型的过渡金属氧化物由于其价格昂贵，不适合广泛地推广应用。本论文通过不同方法制备了不同微观形貌的纳米氢氧化镍（钴）、石墨烯/氢氧化镍（钴）复合材料并将其用作超级电容器电极材料，通过XRD、SEM、TEM、Raman、XPS等测试手段对其微观结构和形貌进行了分析，通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试方法对其电化学性能进行了研究。 本文采用水热法制备了棒刺状Co（OH）2及石墨烯（GNS）/Co（OH）2复合材料，实验结果表明，GNS的加入有效改善了Co（OH）2的导电性，在2mV·s-1的扫速下，其比容量由261F·g-1上升到370F·g-1；虽然GNS的加入可以有效改善Co（OH）2的导电性，但GNS含量过高时会出现分散不均问题。通过SEM测试可知，当GNS含量超过3.8%时，形成的微观结构已经不是之前的片层结构而是团聚的大颗粒，从而影响其电学性能。通过循环伏安电化学测试可知，当GNS的含量增加到14.6%时，复合材料的比容量只有286F·g-1。 采用水热法、共沉淀法、微波法制备了三种不同微观结构的Ni（OH）2及GNS/Ni（OH）2复合材料，并测试其电化学性能。采用水热法制备Ni（OH）2时主要考察不同水热温度和时间所制备样品的电化学性能的差异，水热法制备的Ni（OH）2呈现无定形的片状结构，随着水热时间和水热温度的升高，其比电容呈现下降的趋势，主要原因是水热时间过久会使晶粒尺寸生长过大，水热温度过高会影响晶粒的成核过程，导致其比电容的下降。循环伏安电化学测试表明：当水热温度为100℃，反应4h时制得的样品表现出良好的电学性能，在2mV·s-1的扫速下其比容量可达到1494F·g-1。采用共沉淀法制备Ni（OH）2时，本文主要考察反应溶液浓度对所制备样品的电学性能的影响。通过SEM及TEM表征可知，共沉淀法制备的Ni（OH）2呈现类似花瓣状的三维结构，GNS的加入使得Ni（OH）2晶粒尺寸有所减小，分布也更加均匀，说明GNS的加入对晶粒的成核和生长阶段有一定的影响。通过循环伏安电化学测试可知，当反应溶液浓度为0.1M时，所制备的GNS/Ni（OH）2复合材料的颗粒较小，在5mV·s-1扫速下其比容量为1744F·g-1。采用微波法制备的Ni（OH）2呈现花瓣状，花瓣的直径在300～400nm之间，厚度在7nm以内，加入GNS之后其直径下降到200～300nm之间，厚度降低到3.5nm，在2mV·s-1扫速下其比容量从1583F·g-1增加到1734F·g-1。 另外，本文还用微波法制备的GNS/Ni（OH）2复合材料与多孔石墨烯分别作为电容器的正负极成功组装了非对称超级电容器，在0～1.6V的电压区间，6M KOH电解液中进行测试，非对称超级电容器表现出了良好的可逆性、稳定性及电容性能。最高比电容为218.4F·g-1，能量密度可达77.8kW·kg-1，性能优于现阶段报道的以碳基和Ni（OH）2材料组装的非对称超级电容器。另外，在功率密度为15.2kW·kg-1时，能量密度仍能保持13.5kW·kg-1。此非对称超级电容器还表现出了卓越的循环寿命，当循环了2000圈之后，仍有初始比容量的93.6%。

关键词： 碳纳米管   二氧化锰   聚苯胺   超级电容器  

摘要： 超级电容器（Supercpaaciotr）因其功率密度大、充电电池能量密度高、可快速充放电、寿命长等优点，作为一种新型能源愈来愈受到人们的关注。各种碳材料是超级电容器中最早使用的电极材料，应用也最广。自1991年发现以来，碳纳米管就引发碳材料的研究的新热潮，因其独特的纳米尺度的中空结构、结晶度高、较大的比表面积、良好的导电性，将其用作超级电容器电极材料进行了大量研究工作。但纯碳纳米管的超级电容器比容量相对小，将碳纳米管与导电聚合物或金属氧化物的复合材料作为超级电容器的电极材料是目前发展的主要趋势。 本文利用碳纳米管作为基体，制备了双壁碳纳米管/二氧化锰复合材料及多壁碳纳米管/聚苯胺（MWNT/PANI）复合材料，并进一步将MWNT/PANI复合材料碳化，制备碳复合材料。本文采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征方法对制备的样品的微观形貌进行了分析，通过循环伏安，恒流充放电，交流阻抗等电化学测试研究了样品电化学性能。 采用微波法制备了不同MnO2含量DWCNT/MnO2复合材料，并对二氧化锰在碳纳米管表面负载机理进行研究，同时考察不同MnO2含量对DWCNTs/MnO2复合材料电化学性能的影响。高锰酸根离子浓度较低优先在碳纳米管内负载沉积，浓度较高则主要在碳纳米管外表面负载沉积。由于制备的复合材料的特殊结构，DWCNTs/MnO2复合材料中的DWCNTs和MnO2两种组分之间存在协同效应，因而复合材料的电化学性能良好，不仅具有良好的导电性，而且电化学可逆性好，容抗性强。其中DWCNTs-85%MnO2复合材料，不仅具有高的比容量(240.2F·g-1在2mV·s-1的扫速下)，优良的循环稳定性（循环2000圈后，容量仅衰减6.8%）。 通过原位聚合制备了多壁碳纳米管/聚苯胺（MWNT/PANI）复合材料，同时考察不同MWNT含量对MWNT/PANI复合材料电化学性能的影响。结果表明，复合材料的比容量与多壁管含量有关，MWNT含量低（如MWNT/PANI-1:50，MWNT/PANI-1:80）时，复合材料的容量比纯PANI的低，而MWNT含量较高时（MWNT/PANI-1:20）时，复合物的容量比纯PANI高。 因此论文进一步对这些MWNT/PANI复合材料进行碳化处理，研究其做为碳复合材料的电化学性能。经碳化处理，相比碳化前的聚合物，容量有所提高，如在2mV·s-1扫速下，C-MWNT/PANI-1:50样品的比容量为261.7F·g-1F远远高出MWNT/PANI-1:50的120F·g-1。纯聚苯胺碳化物（C-PANI）和C-MWNT/PANI-1:50两个碳化样品进行循环寿命测试，可知这两者的比容量在100mVs-1的扫速下循环2000圈后，相对初始比容量，分别仅衰减13.5%、12.6%，具有极高的循环保持率。 最后，论文还研究了微波还原氧化石墨（GO），制备了MWGO样品。其在2mV·s-1时的比容量为182.6F·g-1。在原始GO溶液中添加KOH制备了MWKGO样品。KOH的加入，能进一步对微波样品表面改性，并在其表面造孔径约2～3nm的微孔，而该孔径为最适孔径，能有效地利用电极活性材料。对MGKGO样品进行循环寿命测试，5000圈后仅衰减11.2%，其电化学性能稳定。

关键词： 聚合苯胺   有机合成   界面聚合   质子酸掺杂  

摘要： 基于聚苯胺优良的物理特性与特殊的掺杂机制,并考虑到其在充放电过程中存在循环稳定性差的不足,本文以杂多酸作为质子酸掺杂剂以及碳纳米管分散剂,分别采用超声氧化聚合法和界面聚合法,来复合氧化聚合苯胺,系统研究了聚苯胺基复合电极材料的制备工艺、微观结构、电容特性以及双电层电容与法拉第赝电容两种形式复合电容的协同作用机理。主要研究内容包括：\n ⑴采用超声氧化聚合法,以自制的不同钒取代的磷钼杂多酸Hn+3PMo12-nVnO40(n=1、2、3)配合过硫酸铵(APS),合成了三种聚苯胺基复合电容材料H4PMo11VO40／PANI、H5PMo10V2O40／PANI、H6PMo9V3O40／PANI。按照原始反应物物质的量比,PMo11V:APS:An=1／2:7／10:1,PMo10V2:APS:An=1／3:9／10:1,PMo9V3:APS:An=1／2:9／10:1条件合成的复合材料具有较好的电容特性,APS为主要氧化剂,PMo12-mVn起辅助氧化的作用,且PMo11V所起的氧化作用高于PMo10V2和PMo9V3,对聚苯胺性能的影响灵敏度更高。通过元素分析、红外(IR)光谱、X-射线衍射图谱(XRD)分析得出复合材料为杂多酸与聚苯胺的复合掺杂物。0.5 mol／L H2SO4电解液,-0.1～0.7 V电位范围内通过循环伏安、恒流充放电、循环寿命等电化学测试,三种电极材料均表现法拉第赝电容特征,且电容量的高低顺序为:PMo9V3／PANI>PMo10V2／PANI>PMo11V／PANI。重点研究了PMo9V3／PANI材料的充放电性能与循环稳定性,得出该材料表现大电流充放电特性,在1.5 A／g电流密度下,首次充电比电容量160.643 F／g,放电比电容量153.225 F／g,充放电效率95.38％。经过500次循环充放电后,充电比电容量降到140.543 F／g,衰减率12.51％,放电比电容量降到139.528 F／g,衰减率8.94％,充放电效率99.27％,对比首次充放电效率,该电化学参数值在循环过程中有所提升。\n ⑵采用界面聚合法合成PMo9V3／PANI电极材料,以二氯甲烷为有机相分散剂,通过正交实验获得的最佳工艺条件为:苯胺单体浓度0.30 mol／L、APS浓度0.25 mol／L、PMo9V3与APS配合比例物质的量比(1／2)／(9／10)、反应时间12 h、反应温度15℃。极差分析各因素的影响顺序为:PMo9V3与APS配合比例>APS浓度>反应温度>反应时间>苯胺单体浓度。扫描电镜(SEM)图表明,界面聚合法合成的PMo9V3／PANI为圆球椭球共存形貌,而采用超声氧化聚合法获得的形貌为圆球形。进一步通过循环伏安、交流阻抗、恒流充放电测试来比较两种不同制备方法所获得材料的电化学性能,我们发现采用界面聚合法合成的PMo9V3／PANI电极材料的电化学性能要强于超声氧化聚合法。\n ⑶在界面聚合法获得二元复合物的基础上,将碳纳米管均匀分散于PMo9V3溶液中,原位聚合苯胺制得CNT／PMo9V3／PANI三元复合电极材料。通过电导率与交流阻抗曲线分析碳管最佳掺入量:相对苯胺单体质量分数0.8％。SEM分析三元复合为碳管表面均匀包覆聚苯胺的准一维材料。通过电化学测试,该材料的电容性能高于同法制得的二元材料,且表现大电流充放电特性,在2.5A／g电流密度下,首次充电比电容量289.157 F／g,放电比电容量276.665 F／g,充放电效率95.68％。经过500次循环充放电后,充电比电容量降为270.006 F／g,衰减率6.62％,放电比电容量降为268.386 F／g,衰减率仅有3.0％,充放电效率99.40％,对比首次充放电效率,该电化学参数值在循环过程中同样有所提升。\n ⑷分析得出,之所以复合材料表现出单一材料所不及的电容性能,是由于一方面,杂多酸作为质子酸掺杂剂,大体积阴离子掺杂到聚苯胺链间,可以尽量减少聚苯胺在循环充放电时引起的体积收缩与膨胀；另一方面,碳纳米管的中空结构也可以吸收聚苯胺的体积效应,达到提高导电率增加电容重现性的目的；再次,杂多酸又是一种很好的碳管分散剂。同时具备电容特征的三种材料通过复合后,可以将双电层电容与法拉第赝电容两种电容表现形式协同起来,最终实现复合增强的目的。

关键词： Li4Ti5O12   纳米晶   表面活性剂   放电容量  

摘要： 以月桂酸为分散剂,采用无水溶胶-凝胶法合成了高分散的Li4Ti5O12纳米晶.采用XRD、SEM、TG-DSC、激光粒度分析仪、交流阻抗以及恒流充放电测试,对材料的形貌、结构和电化学性能进行表征.结果表明,煅烧温度对Li4Ti5O12的结晶度、微观形貌及其电化学性能有显著的影响.800℃下热处理10h后的产物,颗粒尺寸细小均匀,约在120~275nm之间,显示出优异的电化学性能.在0.5和1C倍率下,首次放电比容量分别可达174.7和163.3mAh/g,经过50次放电循环后,放电容量循环性能优异.研究表明该高分散纳米颗粒的合成方法是适合制备高电化学性能的Li4Ti5O12材料的工艺方法.

关键词： 纳米氢氧化镍   复合镍电极   放电容量   电极材料   电化学性能   镍氢电池   二次电池  

摘要： 镍氢电池作为一种高比能量的二次电池得到了广泛的应用。作为正极的镍电极是镍氢电池的关键部件之一，其性能的改进是提高镍氢电池整体性能的有效途径。本文主要做了以下工作：\n 一、以硝酸镍和氢氧化钠为主要原料，分别以聚乙二醇和吐温-80（TW-80）作分散剂，用一种新方法-“超声波沉淀法”制备出了纳米氢氧化镍微粒。用动态激光粒度仪、透射电镜、X射线衍射仪等设备对微粒大小、形貌结构进行了表征。TEM测试结果显示微粒的微观形貌呈针形，XRD测试结果表明制得的样品为β-Ni（OH）2，粒度仪测试显示粒径在30～100nm之间，分布较窄，分散性良好。此外还测试了样品的松装密度、振实密度和压实密度；对制备的工艺条件进行了系统探讨和优化，确定了最佳的反应条件。\n 一、将上述制备的β-Ni（OH）2与市售微米级球镍以不同比例混合制成复合电极并测试其电化学性能。结果显示：以6%纳米氢氧化镍与球镍混合时，其镍电极的放电容量最高，达到267.5 mAh/g，比纯球镍电极的最大放电容量（30.7mAh/g）高出16%，充电电压低于纯球镍电极，循环寿命也比后者有所增长。而用直接沉淀法制得的纳米粉体以同样比例与球镍混合时，复合电极的放电容量只达到250.2 mAh/g。与纯球镍电极及直接沉淀法制得的纳米复合电极相比，超声波法制得的纳米复合电极放电比容量有了明显的提高，说明本文所制备的纳米Ni（OH）2作为MH/Ni电池正极材料添加剂具有很好的应用前景。\n 三、研究了分散剂Tw-80比例对纳米粉体振实密度及其复合镍电极放电性能的影响。结果表明：振实密度和放电容量均随Tw-80用量增加先增大后减小；复合镍电极放电平台比纯球镍电极高；Tw-80用量为2%制备的纳米粉体以8%的比例与球镍混合时，其复合镍电极的放电容量最大，达到256.7mAh/g，比纯球镍电极的放电容量（230.7 mAh/g）高出11.3%，寿命也比后者有一定延长。\n 本论文内容已申请国家发明专利，其研究思路、做法及结果对镍氢电池生产厂家都有重要参考价值和实际意义。

关键词： 碳纳米管   纳米电极材料   纳米材料   燃料电池   锂离子电池  

摘要： 本论文以发展新型能源材料为中心，利用碳纳米管，设计并成功制备了具有特殊结构和功能的碳纳米管基纳米复合电极材料。采用溶液相制备技术，方法简单、快捷和高效，并可以一步完成。利用多种实验技术对制备的纳米复合材料的结构进行了详细研究，并研究了它们的电化学性能。主要内容如下：\n 1、碳纳米管负载铂复合物及其在直接甲醇燃料电池中的应用：通过DMF分散碳纳米管，并添加4,4-连吡啶作为捕捉剂，在乙二醇体系中，一步原位还原，成功地将Pt纳米颗粒均匀分散到碳纳米管表面。这种方法具有简单快捷、碳纳米管不需要进行预处理、反应一步完成、反应条件温和的优点。反应过程中的PtCl42。反应完全，提高了Pt的利用率和负载效率，且其负载量可控，有助于制备不同用途的催化剂。通过热处理去除碳纳米管上的有机吸附物，并使Pt纳米颗粒结晶性更好。循环伏安测试表明所制备的Pt/MWCNTs复合物对甲醇的催化氧化具有较高的能力，其催化性能是商用E-TEK催化剂的两倍，抗CO中毒能力也更强，在直接甲醇燃料电池中具有广阔的应用前景。\n 2、CuO和CuO-CNTs复合微纳球的制备及其作为锂离子电池负极材料的应用：通过简单的溶液相方法，可以合成CuO的自组装的微纳球，电化学测试结果表明，CuO本身的循环性能和倍率性能较差，这是由于CuO本身的低电导率和反应过程中的体积膨胀造成的。为了提高其储锂性能，在CuO复合微纳球的合成溶液中添加碳纳米管制备CuO-CNTs复合微纳球。通过构筑碳纳米管三维导电网络，CuO-CNTs复合微纳球的电导率比CuO提高了5个数量级。锂离子电池测试表明，CuO-CNTs具有很好的容量保持能力和倍率性能，有效地提高了CuO微纳球的性能。这是由于三维碳纳米管网络在充放电过程具有三维导电集流体和弹性缓冲体的双功能作用，缓解了材料由于体积膨胀所产生的内应力。这种方法简单有效，并可以扩展到锂离子电池其他的电极材料中。\n 3、金属氧化物-碳纳米管纳米复合结构的制备及其在锂离子电池中的应用：发展了一种通过溶液相控制水解的方法，制备了金属氧化物-碳纳米管复合纳米材料。通过这种方法，成功地制备了Fe2O3-CNTs层级纳米复合结构、NiO-CNTs纳米复合物和TiO2-CNTs纳米复合结构三种材料，并对它们的结构和性能进行了表征。三种金属氧化物-碳纳米管纳米复合材料的结构均是以碳纳米管为核，氧化物为壳，表现出了较好的电化学储锂行为。这主要是由于碳纳米管核的三重功能作用。首先碳纳米管作为储锂活性材料的一部分，提高了材料的储锂性能；其次碳纳米管又作为电子传输的通路，使纳米复合材料的电子传输更为容易，提高了材料的导电性，进而提高了材料的电化学性能；再次，碳纳米管也能作为弹性缓冲体，有效地缓解了循环过程中的体积膨胀。这种方法仅仅只需控制水解反应速率，在同一液相内一步即可完成，具有简单经济、能耗低、操作方便和便于实现规模化生产的优点。而且本方法还可以扩展到其他的氧化物，具有一定的普适性。

关键词： 超级电容器   纳米二氧化锰   多壁碳纳米管   电容特性  

摘要： 超级电容器是一种具有更高能量密度的新型储能元件。其显示出极好的可逆性和长的循环寿命,在世界范围内引起了极大关注。超级电容器的研究主要集中在高性能的电极材料和电极的制备上。本文选择廉价且环保的氧化锰和多壁碳纳米管作为电极材料,利用多种电化学测试方法和材料表征手段,系统研究了超级电容器的材料制备、工艺选择、电极制备、电容特性及影响因素。主要研究内容和创新点如下: 1.首次利用水热法合成一种新型的向日葵花式MnO2三维结构,并对其形貌进行表征。通过改变水热反应工艺,制备出αγ-MnO2和不同形貌的β-MnO2。结果发现:β-MnO2的形貌和尺寸主要受反应物初始浓度的影响。利用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗手段,比较了三种不同晶型的MnO2的电化学性能,首次探索了形貌对β-MnO2电容特性的影响。发现反应物初始浓度为3%时,得到片状β-MnO2,其具有明显的电容特性,比电容量最大。当充放电流为20mA时,电极在1mol/L Na2SO4电解液中的比电容量为78.9F/g。初始浓度为9%时,得到结晶度较高的β-MnO2棒,其电容特性最差,比电容量为36.8F/g。 2.常温常压下,通过优化液相共沉淀法制备MnO2的反应工艺,得到无定型态的纳米MnO2,在扫速为5mV/s时,电极表现出很好的电容特性。电位窗口较宽为:-0.8-0.8V;电化学过程中的传荷电阻约为7.5?。通过比较水热法、中温固相法和化学共沉淀法得到MnO2的电化学性能发现,化学共沉淀法得到的无定形MnO2具有更优的电容特性。 3.首次提出用真空方法制备超级电容器MWCNTs/MnO2复合电极材料,并进行工艺优化。研究发现,当充放电流为50mA时,电极在1mol/LNa2SO4电解液中的比容量高达516F/g。经过100次循环后,电容器仍保持良好的电容特性。而未经过真空处理的MWCNTs/MnO2复合电极的比容量为135F/g。

关键词： 纳米粉体   电极材料   化学沉淀法   电化学容量  

摘要： 氢氧化镍(Ni(OH)2)是碱性二次电池的正极材料.本文采用化学沉淀法制备了纳米Ni(OH)2超微粉体.XRD检测证实晶型为β相.用TEM对粉体进行形貌分析,结果表明所得产物是颗粒状纳米晶,粒径20 nm左右.将纳米Ni(OH)2粉以10%的比例掺杂到常规球镍中制得纳米复合β-Ni(OH)2电极材料,其电化学容量和放电平台较常规球镍有很大提高.大电流放电时,纳米复合β-Ni(OH)2电极材料的电化学容量比常规球镍提高达40.9%.