無模板直接生長法制備鈷類化合物及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、鈷類化合物是一類重要的過渡金屬化合物，其應(yīng)用非常廣泛，尤其是在電化學(xué)方面，既可以作為燃料電池催化劑，亦可以作為鎳氫電池負(fù)極材料和超級電容器正極材料。本論文采用無模板直接生長法制備CoS和Co(OH)2電極。利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等手段對其進(jìn)行表征，并通過恒流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗等方法測試了其作為鎳氫電池負(fù)極的電化學(xué)儲氫性能以及作為超級電容器正極的電化學(xué)電容性能。
　　分別考察了Co(OH)2電極和CoS

2、電極在堿性電解質(zhì)中的電化學(xué)儲氫性能。分別對電極進(jìn)行恒流充放電測試，放電時都有兩個電壓平臺。在60 mA·g-1的電流密度下對電極進(jìn)行循環(huán)性能測試，Co(OH)2電極首次放電容量為319.32 mAh·g-1，循環(huán)20圈后放電容量約為147.41 mAh·g-1，容量衰減較大，為53.84％；CoS電極首次放電容量為220.15 mAh·g-1，循環(huán)20圈后放電容量為145.66 mAh·g-1。不同電流密度下的循環(huán)性能測試，我們發(fā)現(xiàn)不同

3、方法制備的Co(OH)2和CoS電極材料在100 mA·g-1的電流密度下進(jìn)行充放電時其電化學(xué)儲氫性能最佳。
　　在堿性電解質(zhì)中分別考察了 Co(OH)2電極和 CoS電極的電化學(xué)電容性能。在20 mA/cm2的充放電電流密度下，Co(OH)2/NF單電極的比容量為1136 F·g-1；當(dāng)充放電電流增大為100 mA·cm-2時，Co(OH)2/NF電極比容量為546 F·g-1，仍保持了48%；CoS/NF單電極在電流密度為2

4、mA·cm-2時，比容量高達(dá)1625 F·g-1，當(dāng)充放電電流增大為100 mA·cm-2時，比容量保持初始容量的61%，即1000 F·g-1。組裝的Co(OH)2//AC和CoS//AC混合電容器可以在0~1.6V的高工作電壓區(qū)間可逆的循環(huán)，Co(OH)2//AC混合電容器在10 mA·cm-2的充放電電流密度下，獲得的最大比容量和能量密度分別為77 F·g-1和28 Wh·kg-1。在10 mA·cm-2的電流密度下進(jìn)行10000