APP下载

明胶填充泡沫Ni并负载NiCo2O4纳米阵列电极的制备及超级电容性能

2021-07-22林晓阳何亚欣杨春明宋应琳

湖南师范大学自然科学学报 2021年3期

林晓阳,何亚欣,杨春明,李 威,宋应琳

(湖南师范大学化学化工学院, 中国 长沙 410081)

超级电容器作为一种新型电化学储能器件,具有循环寿命长、大功率充放电和循环稳定性能优异等特点,对未来能源利用及储备具有重要意义[1]。目前广泛研究的有以碳材料为主的双电层电容器和以RuO2为代表的赝电容器两大类[2]。碳材料是常见的双电层电容的电极材料,其储能的机理是基于其电解质/电极界面的双电层机理,其固有缺陷是能量密度偏低,而RuO2材料价格偏贵。因此,寻求与以廉价的表面/界面氧化还原形式储能的赝电容材料的复合是提高能量密度的有效途径。后者主要依靠在活性物质的电极表面及体相中发生氧化还原反应储能[3-5]。将导电率高且比表面积大的碳材料与具有丰富氧化/还原特性的赝电容材料复合使得同时提高超容器件的能量密度和功率密度成为可能[6]。泡沫镍由于质轻、比表面积大、电导率高在锂电池等材料中作为集流体已经商业化应用,但目前存在的问题是泡沫镍由于冗余空间太多造成空间利用率较低,若要将泡沫镍用于超级电容器作为集流体材料需要将其中的大量无效空隙加以有效利用。但现有文献中填充泡沫镍时常常使用有机粘结剂等一些非活性物质,增加了电极材料的无效体积,降低了能量密度与功率密度[7]。文献报道,来源丰富具有尖晶石结构的多金属氧化物 NiCo2O4在电化学反应中,同时展现Ni2+/Ni3+和Co2+/Co3+多电子转移氧化还原反应,从而产生较高的赝电容,相比单一的 NiO 或 Co3O4,具有更高的电化学活性,同时还具有较好的导电性和环境友好等特点[8,9]。……

登录APP查看全文