碳納米管與層狀金屬氫氧化物納米復(fù)合材料的制備及電化學性能研究.pdf

1、當今時代人類對能量的需求量在快速增加，高效、綠色的能量存儲設(shè)備因此受到重視。超級電容器是具有快速充放電、高功率密度、使用壽命長和安全等優(yōu)點的新型能量存儲設(shè)備，而電極材料是影響超級電容器性能的主要因素。層狀金屬氫氧化物(LDHs)具有高比電容、高可逆充放電能力、高離子交換能力、多個可逆氧化還原位點和低成本的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于超級電容器電極材料。向LDHs中加入碳材料可以將LDHs的氧化還原反應(yīng)特性與碳材料的高導(dǎo)電性、高穩(wěn)定性有效結(jié)合，可以有

2、效的提高系統(tǒng)的導(dǎo)電性和電荷轉(zhuǎn)移能力。最終LDHs與碳材料的復(fù)合物電化學性能明顯提高。本論文采用一步均相沉淀法分別制備了CNTs/NiAl-LDH和CNTs/CoNiFe-LDH兩種納米復(fù)合材料，并對其形貌、結(jié)構(gòu)和電化學性能進行系統(tǒng)表征。
　　CNTs/NiAl-LDH納米復(fù)合材料在1Ag-1電流密度下的電容為694F g-1，當電流密度從1A g-1增加到10A g-1時，電容保持率為87％。與NiAl-LDH相比，CNTs/Ni

3、Al-LDH納米復(fù)合材料的電容和電容保持率都明顯增大。另外在20A g-1的電流密度下循環(huán)充放電3000次后，CNTs/NiAl-LDH納米復(fù)合材料的電容保持率仍為92％，說明CNTs/NiAl-LDH納米復(fù)合材料具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，CNTs的加入成功提高了CNTs/NiAl-LDH的電化學性能，CNTs/NiAl-LDH納米復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，尤其是大電流密度下的循環(huán)穩(wěn)定性，可以作為超級電容器電極的候選材料之一。