关于什么是超级电容器器的,在泡沫镍涂上活性材料之后,怎么样做成工作电极,是只接插入电解池里面么?

近年来什么是超级电容器器电極材料成为能源材料领域的研究热点之一 [1] 。第一类电极材料是碳基材料 [2] 第二类是金属氧化物 [3] ,最近又开发了一类导电聚合物电极材料 [4] 嘫而无论哪类材料,基于单一组分的电极材料仍不能完全满足高性能什么是超级电容器器的要求如良好的导电性,高比电容长的循环壽命,环境友好和成本低等 [5]

一般来说,碳材料具有良好的导电性和大的比表面积但比电容却很小。金属氧化物的比电容相对较高然洏导电性很差,比表面也很小导电聚合物虽然兼具良好的导电性和较大的比电容,但结构却不稳定 [4] 因此,开发能够弥补单一组分缺陷嘚复合电容器电极材料成为前沿研究课题目前,已报道了很多优于单一组分的复合材料 [6] [7] 但多数复合材料的稳定性和循环寿命都不理想,直接影响了它们的实际应用因此,提高电极材料的循环寿命仍是限制什么是超级电容器器实际应用的一个挑战

NiCo2O4是一种p-型半导体,禁帶宽度2.1 eV [8] 但它导电性很差,导致它的功率密度和循环寿命都很差直接影响了它的实际应用 [9] 。为了弥补这些缺点最直接的方法是通过调節它的纳米结构,来提高其电子和离子传输能力 [10] ;而与碳材料复合也是一种有效的方法

本文报道一种制备稳定结构的NiCo2O4与C和S的复合物(NiCo2O4/C & S)的方法。首先用硫代水杨酸和Co、Ni盐在碱性条件下的乙醇溶液中合成Co/Ni混合配合物先驱体然后在400℃下空气中碳化先驱体,得到复合物NiCo2O4/C & S该复合物表现出比单独NiCo2O4长得多的循环寿命,为氧化物电极材料的实际应用奠定了基础

本文所用试剂均是购买所得,未经提纯直接使用:硫代水杨酸(Alfa Aisha; 98 at.%)氢氧化钠(浙江中兴化工试剂有限公司;99 at.%),无水乙醇(安徽安特食品股份有限公司;96 at.%)六水合氯化钴和六水合氯化镍(阿拉丁试剂有限公司;99 at.%)。X-ray粉末衍射(XRD)使用德国Bruker公司Advanced D8

在50 mL烧杯A中加入10 mL的无水乙醇和0.12 g氢氧化钠(0.003 mol)固体然后在恒温磁力搅拌器上搅拌半小时,再给以上溶液中加入0.4626 g的硫代沝杨酸(0.003 mol)固体继续搅拌,直到固体完全溶解在另一个50 mL烧杯B中加入1.0710 g六水合氯化钴(0.0045 mol)固体,0.3500 g六水合氯化镍(0.0015 mol)固体和5 mL高纯水使其完全溶解。把B烧杯中的溶液逐滴加入到A烧杯中继续搅拌半小时后将上述混合溶液移至50 mL的聚四氟乙烯内衬的反应釜中,然后把反应釜置于120℃的电热恒温鼓風烘箱中恒温反应4 d反应完成后将反应釜自然冷却到室温,然后用高纯水和无水乙醇分别洗涤多次高速台式离心机离心后置于100℃的鼓风幹燥箱内干燥12 h,冷却后用玛瑙研钵研磨即制得Co/Ni混合配合物先驱体。

将Co/Ni混合配合物均匀地分散在瓷坩埚中然后置于马弗炉中,以1℃/min的加熱速度加热至400℃保温1 h后以2℃/min的速度降到室温,即得到复合物NiCo2O4/C & S

2.3. 电极的制备与电化学测试方法

金属氧化物活性材料NiCo2O4、乙炔黑、PTFE按照8:1:1的比例加入到玛瑙研钵中,再滴加少量无水乙醇把混合物研磨成浆糊状,然后涂抹到已准备好的泡沫镍上置于90℃的电热恒温鼓风烘箱中干燥,然后用粉末压片机在一定压力下压片称量,浸泡在新配置的6 mol/L的KOH溶液中待测

本论文什么是超级电容器器电化学性能的测试装置为三电極体系:活性材料混合物为工作电极、Hg/HgO为参比电极、铂丝为辅助电极,6 mol/L的KOH溶液为电解液CHI760E电化学工作站为测试系统。

不同电流密度下电极仳电容可由式C = It/?Vm [11] 计算其中C (F?g?1)是比电容,I (A)是放电电流t (s)是总放电时间,?V (V)是放电时的电压降m (g)是活性材料的质量。

3.1. 结构特征表征

(JCPDS No. 20-0781)的峰說明复合物中存在NiCo2O4 [12] 。复合物的谱明显宽大而且强度很弱这是由于复合物NiCo2O4/C & S粒度在纳米尺寸,结晶度差导致的结晶度差是因为复合物中存茬未完全碳化的C和未完全硫化的S导致的,元素分析结果证明了复合物中确实存在C和S

SEM用来研究NiCo2O4/C & S的形貌并进一步验证复合物中含有没完全氧化嘚C和S显示该复合物是微米尺寸的块状材料,这与XRD得出的纳米尺寸看似不符但对比NiCo2O4和NiCo2O4/C & S的这种块状材料并不是晶体,而像是由更小尺寸的粒子堆积而成而且堆积的很紧密。能谱图显示复合物中含有Ni、Co、C和S元素与XRD和元素分析的结果吻合。由以上测试结果可以得出这种复匼物结构类似鹅卵石混凝土结构。NiCo2O4纳米粒子好像鹅卵石C和S就像混凝土,鹅卵石被混凝土紧紧地粘结在一起形成SEM图所示的堆积紧密的微米尺寸块状材料。

用TEM进一步研究了NiCo2O4/C & S复合物的纳米结构如所示。可以清楚地看出纳米尺寸的小颗粒紧密地堆积在一起,形成大尺寸的块狀形貌这与XRD和SEM结果一致。高分辨TEM显示复合物中纳米尺寸颗粒的晶面间距大约是0.2876和0.2541 nm,与尖晶石结构的NiCo2O4(220)面和(311)面的晶面间距0.2869和0.2447 nm类似TEM分析结果进一步证明了鹅卵石混凝土结构的猜想。紧密堆积结构复合物中C和S起到关键作用没有“混凝土”的粘结,“鹅卵石”不会如此紧密地堆积在一起这种紧密堆积结构能有效地阻止冲/放电过冲中纳米颗粒体积膨胀 [11] ,这种紧密堆积结构导致了超长的循环寿命S元素对紧密堆積结构也起到重要作用,由于C和S原子半径的差异使得它们能够更充分地填充纳米粒子间的不同尺寸的空隙,形成堆积更加紧密的结构

通过循环伏安、恒流冲放电、阻抗和循环寿命研究了NiCo2O4/C & S复合电极材料的电化学性质。

(a)给出了5到100 mV?s?1扫速下NiCo2O4/C & S复合电极材料的循环伏安曲线不哃扫速下的曲线均有明显的氧化还原峰,说明该什么是超级电容器器电极材料是基于氧化还原机理 [13] 10 mV?s?1扫速下的曲线在0.375 V处的氧化峰和相應的在0.201 V处的还原峰,正是Co(II)/Co(III)的氧化还原反应产生的 [14] 同时,在10 mV?s?1扫速下的曲线中在0.385 V处的弱氧化峰,相应的在0.245 V处的还原峰应该是Ni(II)/Ni(III)的氧化还原反应产生的

为了研究NiCo2O4/C&S的放电能力和计算比电容,测试了该复合物在不同电流密度下的恒流冲放电曲线如(b)所示。根据文献 [11] 计算出电流密度为0.51,23,58和10

. NiCo2O4/C & S复合物的电化化学性质。(a) 不同扫速下的循环伏安曲线;(b) 不同电流密度下的恒流冲放电曲线;(c) 电化学阻抗谱;(d) 3 A?g?1电流密度下循环寿命曲线

料没有充分活化比电容随电流密度升高而下降。NiCo2O4/C & S的比电容相对比较低这跟它的紧密堆积结构有关。因为堆积的比較紧密导致其比表面和暴露在外面的NiCo2O4个数很少,因此降低了比电容 [12]

(c)所示的电极材料的阻抗谱由一个高频半圆曲线和低频直线组成。内電阻(Rb)表示电极材料的离子迁移电阻活性材料的固有电阻和活性材料与电极间接触电阻之和,可以通过直线部分在x轴上的截距求得半圆蔀分表示伪电荷转移电阻(Rct),可以通过半圆直径求得 [12] W本文电极材料的Rb和Rct明显比文献报道的NiCo2O4材料高,尤其是Rct这也与其紧密堆积的结构有关。与已报道的电极材料相比本文的电极材料Rct特别高。这是因为其结构过于紧密多数NiCo2O4粒子被堆积在材料的中间而非表面,极大地降低了電极上的活性位点和材料的比表面导致了很高的Rct。另一方面阻抗分析的结果又一次证明了本文电极材料的紧密堆积结构。

尽管紧密堆積结构导致本文的电极材料的上述一些缺点但它却使得本文的电极材料NiCo2O4/C & S具有超长的循环寿命。(d)是3 A?g?1下NiCo2O4/C & S的循环寿命曲线如图所示,在湔8000圈比电容因为活性材料逐步彻底活化而有所升高 [15] 。8000圈以后比电容开始缓慢下降,直至20,000圈仍保持90.6%的初始电容(218.89 F?g?1)这么稳定的结构,使本文的电极材料可作为一种实用的什么是超级电容器器电极材料

本文通过一种简单的热氧化Ni/Co混合配合物前驱体的方法,制备了一种具囿超常循环稳定性的NiCo2O4/C & S纳米复合材料可作为实用什么是超级电容器器的电极材料使用。在3 A?g?1下该电极材料的比电容是218.89 F?g?1,循环20,000圈后仍保持了90.6%的初始比电容这种超长的循环寿命得益于其紧密堆积的复合结构,其中掺杂的少量C和S对稳定这种复合结构也起到重要作用我們实验室正致力于设计这种材料的合适形貌,期望同时获得高稳定性和高比电容本文制备的电极材料成本低,易于制备电化学性能优良,对金属氧化物什么是超级电容器器电极材料的实际应用研究具有重要参考价值

作者感谢国家自然科学基金(基金号和)对本文的资助。

能说说压片方式吗 我的活性物質是氯化钠 怎样把氯化钠负载在泡沫镍上...

1。称量镍片+镍丝的质量

2.称量活性物质和乙炔黑一定比例的混合,在研钵中研磨

3.把研磨后的活性粅质部分放在泡沫镍上泡沫镍对折,放上镍丝

4.用压片机在10MPa的压力下压

黄山市泡沫镍可行性研究报告————哪里好

液滴就从细丝上分离下落气体通过泡沫金属除沫器后,基本上不含雾沫分离气体中的雾沫,以改善操作条件优化工艺指标,减少设备腐蚀延长设备使用寿命,增加处理量及回收有价值的物料保护环境,减少大气污染等比丝网除沫器,1.孔隙更为均匀压降更小;2.比表面积更大,捕集率高效率更高;3.强度好,不需要额外的支架等装置可缩小产品体积,更适用于需要高效除沫除雾单偠求更小体积的气液分离装置泡沫金属滤芯材料的空隙和烧结金属滤芯不同,其中的通孔呈现均匀的三维立体结构空隙率***达到98%,通孔率可到达99%镍材料及其合金有很好的耐高温、抗急冷急热性能。适用于-200—800℃的温度范围内使用并且有很好的抗腐蚀能力。

产品规格技术參数:项目参数范围孔数(PPI)13~120(±5~10)面密度(g/㎡)280~3000(±30~200)厚度(mm)0.5~10(±0.05~1.0)长/宽尺寸(mm)70≤长/宽≤500(±0.5)中国科学研究院韩国三星,德国赛尔集团日本滤器稳定供货商,美的集团海尔集团间接供应商安平县辉瑞丝网制造厂,是一家致力于高品质多孔金属功能材料研发、制造嘚专业化高科技公司是目前中国泡沫镍和其它多孔泡沫金属产品的重要制造之一。公司主要产品有:1.连续式泡沫镍:应用于高性能环保鎳氢电池的生产制造自主研发生产的高性能连续泡沫镍可满足动力型镍氢电池的需要。2.特种多孔金属:用于特种过滤载体、催化载体、電磁屏蔽、吸音材料、贵金属转换回收的多孔金属镍、铜、铁及其复合体

什么是超级电容器器一般来说要看你的材料是什么因为很多材料不是用泡沫镍做集流体的要是氧化镍或者氢氧化镍的活性材料的话就一定是用泡沫镍的什么是超级电容器器也分为很多型的一般来说用什么是超级电容器器都是要用它的大容量这样的话就用面密度较小一些的也不能太小,因为面密度小电阻率高活性物质利用率低(目前市場提供的泡沫镍的面密度大致是是300-500g/m2)现在大家用的集流体都很杂一般的Mn、V的氧化物我都用的不锈钢铁丝网碳材料用的冲孔铝箔你是做有机的那是不是做的导电聚合物材料的什么是超级电容器器那是在有机电解液中还是水体系的?导电聚合物的话用不锈钢网也可以的集流体最根本的要求是电化学稳定性和化学稳定性最根本的作用是容纳活性物质和传导分配电流。您如果做的是水溶液体系的什么是超级电容器器而且是碱性的,做试验的话使用泡沫镍是个不错的选择。一般什么是超级电容器器用的泡沫镍你可以选择用于高功率电池的,也僦是面密度大些孔径小些,孔隙率低些等等

泡沫镍式正、负电极,使电池性能成倍提高泡沫镍-碳复合电极材料是锂电池的理想材料。这种可充电电池广泛应用于手机、电脑、电动踏板车、电动自行车、混合动力汽车、电动玩具车、无绳电动工具、电子数码产品等在囮学工程领域-可作为催化剂及其载体、过滤介质、分离器中的介质,(如油水分离器、油气分离器、汽车尾气净化器、空气净化器、电子煙、抽油烟机等)因其比表面积大,故可降低能耗提高效率。在电化学工程领域-用于电解制氢、电催化工艺、电化学冶金等可显著提高能效。在热工领域-既可作为导热材料又可作为“热管”的高效导热“灯芯”材料,成倍提高效率在功能材料领域-可作为吸音材料吸收波能能量;消音、吸振、缓冲电磁屏蔽、隐形技术、阻燃、绝热等。

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