NiO-MoOx復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的制備及其超級電容器性能研究.pdf

1、超級電容器由于具有功率密度高、充電時間短、環(huán)境友好和循環(huán)壽命長等特點，使其具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的市場前景，受到了世界各國研究人員的關(guān)注。在超級電容器中，電極材料性能的優(yōu)劣和成本的高低直接影響超級電容器的性能和成本，并且關(guān)系到超級電容器的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。因此，尋找低成本、高性能的電極材料是電化學(xué)電容器研究領(lǐng)域的熱點問題。
　　多種金屬氧化物的復(fù)合材料作為超級電容器電極材料具有單一金屬氧化物電極材料所不具有的優(yōu)良性能，因而受到了研究

2、人員密切的關(guān)注。本論文主要圍繞氧化鉬（MoO2、MoO3）和氧化鎳（NiO）這兩種金屬氧化物的復(fù)合納米材料進行了研究，并針對其中存在的一些問題提出了兩種不同的改進方法。具體內(nèi)容如下：
　　（1）采用水熱法在泡沫鎳基底上合成了具有中空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的NiO/MoO2復(fù)合納米材料，并研究了該材料的電化學(xué)性能。雖然該材料得到了較大的比容量（比容量達到了742 F/g，比單一的NiO或者MoO2材料的比容量要高），但是由于金屬氧化物本身導(dǎo)電性差

3、的問題，其倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性還不是很好（在電流密度為10 mA/cm2下，4000次恒電流充放電測試后，其比容量衰減了33％）。
　　（2）針對NiO/MoO2復(fù)合納米材料存在的問題，通過引入氧化鋅納米棒陣列（ZnO nanorods array），設(shè)計了一個具有三維核殼結(jié)構(gòu)的ZnO@NiO/MoO2復(fù)合納米材料，并研究了該復(fù)合納米材料的電化學(xué)性能。實驗結(jié)果表明，ZnO@NiO/MoO2復(fù)合材料不僅比容量比NiO/MoO2復(fù)合材

4、料的更高（其比容量為983 F/g），而且其倍率性能和循環(huán)性能也比NiO/MoO2復(fù)合材料的更好（在電流密度為10 mA/cm2下4000次的恒電流充放電測試后，其比容量的保持率高達91.7%）。
　?。?）為了進一步提高氧化鎳和氧化鉬的復(fù)合納米材料的性能，通過引入高導(dǎo)電性的石墨烯(Graphene），利用水熱法在泡沫鎳基底上合成了Graphene@NiO/MoO3復(fù)合納米材料，并研究了該復(fù)合納米材料的電化學(xué)性能。為了對比，在同樣