锌掺杂氧化镍空心球的制备
2021-01-06彭子童姚军龙江学良
化肥设计 2020年6期
彭子童,姚军龙,姚 楚,江学良
(武汉工程大学材料科学与工程学院,湖北 武汉 430205)
随着科技的发展,超级电容器逐渐发展成为了介于传统超级电容器和电池之间的一种可以快速充放电,同时还具备与电池相同的储能机理、环境友好且无可替代的新型储能器件[1-3]。与传统电容器不同,超级电容器不仅能快速传输能量,有高的功率密度和能量密度,同时还具有寿命长和可回收性良好等特点[4-6]。作为新型储能器件,普通超级电容器的电极材料包括过渡金属氧化物、导电聚合物以及各种形式的碳材料等。其中,金属氧化物基于活性物质的氧化还原反应可以存储电荷,通常表现出比其他材料更高的比电容性能。最近的研究表明,由于过渡金属氧化物氧化镍具有较高比电容量、低成本和环境友好等特点,已经成为了一种有前途的超级电容器电极材料[7-8]。但是,NiO本身是一种电化学可逆性差、极化率低的p型半导体,由于其内部结构纠缠,NiO的载流子无法流动,从而导致电导率较低[9]。
为了克服NiO自身特性带来的限制,进行了许多相关研究。结果表明,中空多孔结构可提供丰富的三维介孔,增加活性物质与电解质的接触面积,拓宽离子扩散通道,促进电解质离子的快速扩散,提高电化学反应效率和NiO的电导率[10-12]。庞[13]使用草酸镍钴水合物作为前驱体,通过简单的沉淀法合成以及退火法获得了分层结构,表现出更丰富的介孔和较高的比表面积[14-16]。然而,沉淀法具有许多缺点,例如所制得的胶体状样品难以洗涤,产物易与杂质混合,且粒度难以控制。……
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