钴酸镍/泡沫镍复合材料组装不对称超级电容器的研究

发布时间：2022-01-27 19:30

　　以草酸为活化剂及沉淀剂,在泡沫镍基底上原位生长钴酸镍（NiCo₂O₄）,再以NiCo₂O₄/泡沫镍复合材料为正极活性物质,活性炭为负极活性物质,组装不对称超级电容器（ASC）。采用XRD和SEM测试对NiCo₂O₄进行结构和形貌分析。得益于泡沫镍的三维网状结构、高导电性,以及NiCo₂O₄的纳米片状结构,NiCo₂O₄/泡沫镍复合材料呈现良好的电子和离子传输特性,具有优良的倍率性能和循环稳定性。在0～0.5V的电压范围和1A/g的电流下,NiCo₂O₄/泡沫镍复合材料的比电容达到514.22F/g,在10A/g时比电容仍有432.4F/g。该电容器在1mol/L KOH溶液中的工作电位窗口达到1.6V,当功率密度为4000W/kg时,能量密度达23.33Wh/kg;电容器在0～1.6V以2A/g恒流充放电（电压范围）,第200... 

【文章来源】：化工新型材料. 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

NiCo2O4/泡沫镍电极的Nyquist图（a）和低频区放大图（b)

在0～1.6V电位窗口下，不对称型超级电容器在不同扫描速率下（5～50mV/s）的CV曲线见图7，由图可见，不对称超级电容器电池稳定的电化学窗口可扩展到1.6V。各CV曲线均存在一对氧化还原峰，表明了NiCo2O4存在赝电容和活性炭双层电容的共同作用。不对称型超级电容器在不同电流下的恒电流充放电曲线和循环性能见图8。由图8(a）可知，当充放电电流为1A/g时，电容器存在最大比电容75F/g。循环性能的测试在2A/g的条件下进行，由图8(b）可知，在完成2000次充放电后，不对称电容器的电容保持率为92%，同时表现出良好的库仑效率。表明NiCo2O4/泡沫镍复合材料与活性炭组装的不对称超级电容器具有良好的循环稳定性。

不对称型超级电容器在不同电流下的恒电流充放电曲线和循环性能见图8。由图8(a）可知，当充放电电流为1A/g时，电容器存在最大比电容75F/g。循环性能的测试在2A/g的条件下进行，由图8(b）可知，在完成2000次充放电后，不对称电容器的电容保持率为92%，同时表现出良好的库仑效率。表明NiCo2O4/泡沫镍复合材料与活性炭组装的不对称超级电容器具有良好的循环稳定性。比能量（E）和比功率（P）是不对称超级电容器的两项重要性能指标，计算公式分别为式（7）和式（8）。

【参考文献】：
期刊论文
[1]有序介孔炭材料表面电活性氧基团的构造及其超级电容器性能[J]. 刘顺强.  化工新型材料. 2019(06)
[2]基于TEABF4/PAN-b-PEG-b-PAN柔性超级电容器的性能研究[J]. 张希,李廷鱼,李朋伟,胡杰,李刚.  化工新型材料. 2019(04)
[3]钴基材料的制备与应用研究进展[J]. 苏丹阳,杨朝,姚少巍,韩理,王静.  化工新型材料. 2018(09)



本文编号：3612959