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花状Ni(OH)2的制备及其电化学性能研究

2022-02-14苏展于金山王宏智

电镀与精饰 2022年2期

苏展,于金山,董 浩,石 昕,王宏智*

(1.国网天津市电力公司电力科学研究院,天津 300384;2.天津市电力物联网企业重点实验室,天津 300384;3.天津大学化工学院应用化学系,天津 300350)

超级电容器作为近年来被广泛研究的电化学储能设备,具有快速充放电、功率密度高、使用寿命长以及环境友好等优点,对解决煤炭、石油、天然气等化石能源枯竭的现状具有重要意义。一般来说,超级电容器分为依靠静电积累来存储能量的双电层电容器和利用法拉第过程来储能的赝电容器两种,前者主要材料有石墨烯、碳纳米管以及碳气凝胶等,而后者则多使用过渡金属氧化物以及导电聚合物,利用氧化还原过程来储能。

Ni(OH)2在开发之初被广泛应用于各类镍基电池之中[1],后来其被发现是超级电容器电极的理想电极材料。Bhaumik M等[2]合成了PANI/Ni(OH)2材料,设计得到的非对称超级电容器在2 A/g的较高电流密度下,比电容可达622 F/g。Zou Q等[3]使用超临界乙醇在碳布上沉积Ni(OH)2阵列,在电流密度2 mA/cm2时的比容量约为918 mC/cm2,具有良好的电化学性能。Li JB等[4]在泡沫镍上采用原位生长β-Ni(OH)2方法制备得到自支撑的无黏结剂的β-Ni(OH)2泡沫电极,组装β-Ni(OH)2@NF//AC非对称超级电容器表现出74.2 Wh/kg的高能量密度和776.9 W/kg的功率密度。可以看出,相比于传统用的碳材料,Ni(OH)2具有较高的理论电容而备受关注[5],因此,开发一种简单的Ni(OH)2材料的合成方法也就成为重中之重。

本文采取简单的一步水热法,借助表面活性剂制备得到了花状β-Ni(OH)2,并对其进行了相关物理表征和电化学性能测试,结果表明材料拥有良好的电化学性能,是一种有潜力的正极材料。……

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