納米硫?qū)倩衔镫姌O材料合成與超電性能研究.pdf

1、法拉第準電容器（又稱贗電容器）是超級電容器的一種，能提供比雙電層電容器高數(shù)十倍的比電容，可以有效彌補超級電容器能量密度低的一大短板，很有希望取代二次電池成為新一代主流儲能裝置。電極材料是贗電容器的核心部分，直接決定了其比電容的大小，各類過渡金屬化合物是目前廣泛研究及主要應用的贗電容器電極材料。提高贗電容器電極材料比電容的主要方法有兩種:一、改善過渡金屬化合物電極材料導電性差的固有缺陷，比如與石墨烯等導電性好的電極材料的復合，或者以泡沫鎳

2、、碳纖維布等具有良好導電性的材料直接作為基底生長;二、電極材料納米化，即控制合成各種形貌的納米結(jié)構(gòu)（納米線、納米棒、納米管、納米球等等），通過增大材料的比表面積以增大其與電解液接觸的反應活性位點，從而達到改善其電容性能的目的。關(guān)于上述兩種方法的研究一直以來都是科研工作者興趣非常濃厚的方向。本文基于上述兩種提高贗電容超級電容器電極材料比電容的途徑主要做了以下的研究工作。
　　1.Co0.85Se納米管陣列在泡沫鎳基體上的原位合成生長

3、及其電化學性能研究。
　　采用兩步水熱化學合成方法，在導電泡沫鎳基底上合成出了一種新穎的捆束狀Co0.85Se納米管陣列，單根Co0.85Se納米管直徑約為50～100nm，長度約1μm。采用三電極體系，直接以其作為工作電極研究了它的超電性能。捆束狀Co0.85Se納米管陣列電極的比電容在4Ag-1充、放電電流密度下高達1394Fg-1，相應的能量密度和功率密度分別為34.97Whkg-1和849.98Wkg-1。此外，這種新穎的

4、捆束狀Co0.85Se納米管陣列也表現(xiàn)了良好的倍率性能以及優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，是一種有潛力的贗電容器的電極材料。
　　2.具有納米花狀結(jié)構(gòu)的NiSe電極材料的制備及其電化學性能研究。
　　本部分通過兩步水熱法合成出了一種新穎的具有納米花狀結(jié)構(gòu)的NiSe電極材料，該電極材料表現(xiàn)出了良好的電化學性能。在1Ag-1電流密度下，比電容達到了956Fg-1，在10Ag-1電流密度下，比電容也依舊達到了514Fg-1，表現(xiàn)了良好的倍率性能

5、和穩(wěn)定性?？勺鳛橐环N很有潛力的電極材料應用于贗電容超級電容器。
　　3.納米花球狀結(jié)構(gòu)NiS電極材料的合成及電化學性能研究。
　　采用化學水熱合成方法制備出了一種具有納米花球狀結(jié)構(gòu)的NiS電極材料。在2Ag-1電流密度下，該材料的比電容可以達到670.8Fg-1，在5Ag-1時，比電容也達到了410.6Fg-1。在5Ag-1電流密度下，經(jīng)過1000次循環(huán)后比電容僅損失16.1％，表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，因此在贗電