電沉積制備Ni(OH)2正極材料及其在超級電容器中的應(yīng)用.pdf

1、超級電容器是一種具有顯著優(yōu)點的新型能源存儲器件，電極材料是影響其性能的重要因素，氫氧化鎳則是其中一種極具發(fā)展?jié)摿Φ碾姌O材料。本論文采用電沉積法制備氫氧化鎳，并向氫氧化鎳中摻雜鈷、鐵及稀土元素鑭和鈰，希望得到比表面積大、電化學(xué)性能好、比容量高的氫氧化鎳電極材料。
　　采用正交實驗、單因素實驗和對比分析實驗等方法，研究了電沉積法中工藝參數(shù)對氫氧化鎳電化學(xué)性能的影響。采用掃描電鏡、X射線衍射等實驗手段分析氫氧化鎳的組織結(jié)構(gòu)和顯微形貌，采

2、用循環(huán)伏安、恒流充放電等測試方法分析氫氧化鎳的電化學(xué)性能。
　　實驗得出電沉積法制備氫氧化鎳的最佳工藝參數(shù)為：CNi(NO3)2＝0.5 mol·L-1，t＝2 h，i=10 mA·cm-2，反應(yīng)溫度為30℃，乙醇水溶液的體積比為1:1。所制備的氫氧化鎳顆粒較小，比表面積大，電容特性較好，循環(huán)穩(wěn)定性高，比電容C=550 F·g-1(Id=5 mA)。通過對氫氧化鎳XRD圖譜的分析，得出氫氧化鎳的結(jié)構(gòu)為β-Ni(OH)2。
　

3、　我們還研究了在電沉積工藝中摻雜其它元素對β-Ni(OH)2超電容特性的影響。向β-Ni(OH)2中摻雜稀土元素La后，電沉積過程中的極化度增大，有利于形成均勻細(xì)致的結(jié)晶，La以離子的形式嵌入氫氧化鎳晶格中。摻雜La、Ce、Co、Fe后，氫氧化鎳電極表現(xiàn)出較好的電容特性，雖然比容量隨著放電電流的增大有所衰減，但仍表現(xiàn)出良好的超電容特性。通過XRD圖譜的分析，根據(jù)謝樂公式計算出未摻雜和摻雜La、Ce、Co、Fe的β-Ni(OH)2分別對應(yīng)