【摘 要】
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超级电容器作为一种高功率密度的存储器件受到了广泛的研究及关注。然而较低的能量密度限制了其应用。通过对电极材料进行微观结构设计、提高其比电容是提高超级电容器能量密度的重要手段之一。其中钴镍基化合物因较高的比容量、较低的价格等优点成为超级电容器电极材料的研究热点之一。然而钴镍基化合物存在导电性差、结构不稳定易堆叠等问题。本论文一方面将钴镍基氧化物与氧化铈进行复合提高材料的导电性,另一方面通过二次溶剂热
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超级电容器作为一种高功率密度的存储器件受到了广泛的研究及关注。然而较低的能量密度限制了其应用。通过对电极材料进行微观结构设计、提高其比电容是提高超级电容器能量密度的重要手段之一。其中钴镍基化合物因较高的比容量、较低的价格等优点成为超级电容器电极材料的研究热点之一。然而钴镍基化合物存在导电性差、结构不稳定易堆叠等问题。本论文一方面将钴镍基氧化物与氧化铈进行复合提高材料的导电性,另一方面通过二次溶剂热法构筑了Co1-xS/Ni3（NO3）2（OH）4复合材料提高钴镍基材料的结构稳定性。制备得到的复合材料均表现出高的赝电容及循环稳定性。具体内容如下:以价格低廉的三维多孔泡沫镍为基底,在其表面一步水热和煅烧的方法原位生长了纳米片和纳米棒相结合的CeO2/Co1.29Ni1.71O4材料。二氧化铈在复合物中表现出大量的氧空位,显著提高镍钴氧化物的导电性。调控Ce与Ni-Co的比例,得到性能最优的CeO2/Co1.29Ni1.71O4材料。制得的电极材料在50 m A cm-2的电流密度下循环4500次,容量保持率为93.10（4）,最大比电容为1.90 F cm-2。与活性炭组装的水系不对称超级电容在400 W kg-1的功率密度下,有41.42 Wh kg-1的能量密度。其次,将高比电容的Co1-xS纳米颗粒负载在多活性位点的Ni3（NO3）2（OH）4上,有效解决纳米颗粒团聚及纳米片堆叠的问题。复合得到的Co1-xS/Ni3（NO3）2（OH）4三维材料不仅具有较高的导电性,同时显示出了较高的比容量。利用Co1-xS较好的充放电性能去减小Ni3（NO3）2（OH）4的电极极化现象。优化配比后的Co1-xS/Ni3（NO3）2（OH）4复合材料,在1 A/g的电流密度下显示出2576 F g-1的超高比电容,组装的水系不对称超级电容器3000次循环后容量保留率为68.75（4）。以上结构设计为超级电容器电极材料的构筑提供了良好的思路。
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