納米多孔結構鎳基復合膜電極的電化學法制備及其贗電容性能.pdf

1、電化學電容器是一種新型的儲能器件，由于具有功率密度高、電化學可逆性好和循環壽命長等優點，近年來已成為電化學領域的研究熱點之一。電極材料是影響電化學電容器性能的關鍵因素之一。鎳的氧化物/氫氧化物價格低廉、電化學性能優良而受到廣泛關注。本論文采用電化學方法制備了鎳基復合膜電極，并考察了其贗電容性能。
　　 通過對電沉積法得到的Ni-Cu合金鍍層中的銅進行選擇性陽極溶解，獲得了多孔鎳膜。以多孔鎳膜為基體，采用陰極電沉積法制備了納米多孔

2、結構的氫氧化鎳膜電極。所制備的氫氧化鎳膜電極在2、5和10A·g-1的電流密度下分別給出了1634、1563和1512F·g-1的比電容值。納米多孔結構的金屬鎳基體改進了氫氧化鎳膜電極在1mol·L-1KOH溶液中的電化學循環穩定性。氫氧化鎳膜電極所具有的高比電容、良好的大電流放電能力及優異的電化學循環穩定性表明其在電化學電容器領域極具應用潛力。
　　 通過對電沉積法得到的Ni-Cu合金鍍層進行電化學去合金化處理，制備了納米多孔

3、結構金屬鎳膜，采用循環伏安法對多孔金屬鎳膜在1mol·L-1的KOH溶液中進行陽極氧化處理，獲得了納米多孔結構的鎳基復合膜電極；通過在300℃的溫度下對鎳基復合膜電極進行熱處理，得到了NiO/Ni膜電極。應用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射分析(XRD)、X-射線光電子能譜(XPS)和不同的電化學技術對所制備的膜電極的物理性質及贗電容特性進行了表征。SEM、XRD和XPS的測試結果表明，所制備的納米多孔結構復合膜由Ni、Ni(OH

4、)2和NiOOH組成。電化學實驗結果顯示，電鍍液的組成和制備的復合膜電極的質量對其電容性能有較大的影響。在優化條件下所得納米多孔結構鎳基復合膜在20A·g-1的充放電電流密度下，給出了578F·g-1的初始比電容；在1000次充放電循環后，它的比電容值為544F·g-1，電容保持率為94％。循環伏安的結果顯示，NiO-Ni膜電極在2和10A·g-1的電流密度下的比電容值分別為498和398F·g-1。研究也發現NiO-Ni膜電極具有優異