錳、鈷、鎳磷酸鹽微納結構的可控合成及其電化學性能的研究.pdf

1、超級電容器，也叫電化學電容器，具有較高的功率密度，良好的可逆性和較寬的工作溫度范圍，具有快速充放電和循環壽命長、無污染等優點被認為是一種介于電池和傳統靜電電容器之間的新型儲能設備，在最近幾年得到人們廣泛的研究。電極材料的選擇對超級電容器是關鍵，一個理想的電極材料的超級電容器性能起到決定性的作用。近年來，人們不斷尋找適合超級電容器電極材料，取得了一定的研究成果。本文通過化學沉淀法和水熱法分別合成出了NH4CoPO4-H2O，Ni11(HP

2、O3)8(OH)6，NH4MnPO4-H2O和Mn2P2O7四種用于超級電容器的新型電極材料;采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)對材料的結構和形貌進行了表征;采用循環伏安測試(CV)、恒電流充放電測試(GV)和電化學交流阻抗測試(EIS)對電化學性能進行了全面測試和研究。其主要研究內容和結論如下:
　　 (1)通過溫和的化學沉淀法在沒有表面活性劑的條件下成功的合成了各種形貌的NH4CoP04-H2O

3、微納米材料（長方形片狀，微米片，微米花，分層結構）。此外，NH4CoPO4-H2O微納米材料的超級電容性能在3.0MKOH電解液中通過循環伏安、恒電流充放電、電化學交流阻抗的方法被首次研究。結果表明，分層結構的NH4CoPO4-H2O電極在KOH電解液中展示出最好的超級電容性能，當電流密度為0.625Ag-1時NH4CoPO4-H2O電極的比電容為369.4Fg-1，而且這種材料具有較長的循環壽命，400次充放電之后其比電容仍為原來的9

4、9.7％。
　　 (2)羥基亞磷酸鎳(Ni11(HPO3)8(OH)6)微蒙古包材料通過溫和的水熱法被成功的制備出來，而且，表面活性劑對生長機制的影響也被探索。更重要的是，Ni11(HPO3)8(OH)6微蒙古包材料成功的用作超級電容器電極材料，并且具有很高的比電容（電流密度為0.625Ag-1時，比電容高達295Fg-1）、好的能量密度和極好的循環性能（電流密度為0.625Ag-1時，循環充放電400次后，其比電容仍然為原來的

5、99.3％）。
　　 (3)各種NH4MnPO4·H2O微納結構在沒有表面活性劑的參與下通過溫和簡單的化學沉淀法被制備出來。而且通過在空氣中煅燒NH4MnP04-H2O得到不同形貌的Mn2P2O7微納材料，同時成功的探索了NH4MnPO4-H2O和Mri2P2O7微納材料作為電化學電容器的應用，超級電容性能的研究表明材料的結構影響它們的電化學性能，不同的結構的NH4CoPO4·H2O和Mn2P2O7微納材料具有不同的超級電容性能