金屬酞菁化合物的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、超級(jí)電容器是一種很有前景的電化學(xué)儲(chǔ)能元件，具有功率密度高、循環(huán)穩(wěn)定性好、快速充放電等優(yōu)點(diǎn)。作為超級(jí)電容器的重要組成部分，電極材料對(duì)其性能影響很大，受到很多的學(xué)者的重視。金屬氧化物的更是成為研究的焦點(diǎn)。但是單純的金屬氧化物作為電極材料，循環(huán)穩(wěn)定性較差。為了提高循環(huán)穩(wěn)定性以及進(jìn)一步提高比容量，本論文引進(jìn)酞菁與金屬氧化物鈷酸鎳以及金屬鹽碳酸鈷復(fù)合。因?yàn)樘冀Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定且含18個(gè)π電子，可以提高復(fù)合材料的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。具體工作及結(jié)論如下：

2、　　(1)通過(guò)溶劑熱法及煅燒法聯(lián)合制備出MPc/NiCo2O4復(fù)合材料。通過(guò)分析可知，復(fù)合材料的形貌和電化學(xué)性能受實(shí)驗(yàn)條件的影響，主要影響因素為溶劑比例、晶化時(shí)間、晶化溫度及BPh含量。當(dāng)溶劑比（水和乙二醇的比例）為2:3，晶化溫度200℃，晶化時(shí)間5h，BPh含量為16.6％時(shí)，復(fù)合材料的形貌為由竹節(jié)狀的納米棒堆疊交錯(cuò)形成的網(wǎng)狀微球，有利于其電化學(xué)性能的發(fā)揮，為最優(yōu)條件。在最優(yōu)條件下，MPc/NiCo2O4的比容量達(dá)725F/g，30

3、00循環(huán)后，容量保持率高達(dá)95.2%。
　　(2)通過(guò)溶劑熱法晶化和低溫煅燒兩步成功制備出了MPc/CoCO3復(fù)合材料。通過(guò)分析可知，實(shí)驗(yàn)條件（溶劑比例、晶化時(shí)間和BPh含量）對(duì)MPc/CoCO3復(fù)合材料的形貌及電化學(xué)性能有很大影響。乙二醇和水的比例為3:2，晶化溫度為200℃，BPh加入量為16.6%為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。在此條件下制備的MPc/CoCO3復(fù)合材料的基本形貌為由竹節(jié)狀的納米棒互相交錯(cuò)形成的粒徑約為6-8um的網(wǎng)狀微球，

4、且具有最優(yōu)的電化學(xué)性能，電流密度為0.5A/g時(shí)，其比容量為469F/g，2000循環(huán)以后，容量保持率在80%左右。
　　(3)采用電化學(xué)性能較好的MPc/Ni2Co2O4復(fù)合材料為正極材料，商業(yè)活性炭為負(fù)極材料，制作非對(duì)稱超級(jí)電容器，并測(cè)試其電化學(xué)性能。通過(guò)分析可得以下結(jié)論：非對(duì)稱超級(jí)電容器在2M KOH中的電壓窗口最大，最大電壓窗口為0-1.4V，此時(shí)，在0.5A/g電流密度下測(cè)得的最大比容量為83.2F/g；非對(duì)稱超級(jí)電容器