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NiCo2O4/中空碳球复合电极材料的制备及其电化学性能

2020-07-01汪刘顺方婧媛王生忠肖扬周世龙唐敬博王忠兵

安徽化工 2020年3期

汪刘顺,方婧媛,王生忠,肖扬,周世龙,唐敬博,王忠兵

(合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009)

超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型电化学储能元件,作为一种能量存储设备,具有比电池功率密度高、循环寿命长以及比传统电容器能量密度高的优点,成为二十一世纪最重要的能量储存设备之一[1-3]。

导电聚合物被认为是超级电容器电极材料的典型代表,其中特别是聚吡咯(PPy)具有低成本、环境友好、高电容能力和易于制备等优点,已被广泛研究并将其作为超级电容器的电极材料[4-7]。由于聚吡咯在充放电过程中,分子链容易发生膨胀或收缩而被破坏,致使PPy作为电极材料时超级电容器的循环性能变差,电容性能出现明显衰减[8]。因此,为了提高聚吡咯电极材料在超级电容器中的电化学性能,常常将聚吡咯碳化或者与金属氧化物复合来改善聚吡咯的性能。在碳材料中,中空结构具有更低的比密度及更大的接触面积,可以缩短电解液离子到碳材料内部的输运路径,显著降低输运阻力,表现出更为优异的电容性能[9-10]。金属氧化物的氧化还原反应是可逆的,并且具有良好的电子导电性,其在水合氧化物晶格结构中较易进行电子和质子的跃迁,因此其能实现赝电容的可逆过程,且能使该电极反应深入到电极内部,从而提高能量密度。这样看来,与金属氧化物复合能够显著提高电极材料的导电性和超级电容器的能量密度。……

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