导　　师： 熊信柏

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 超级电容器,又称电化学电容器,其因高功率密度、长使用寿命、环境友好等优点成为当前储能领域的研究热点。由于其与二次电池相比,能量密度更低,从而限制了它在许多领域上的实际应用。因此,科研工作者通过运用各种不同的合成方法来提高超级电容器的能量密度,而提高超级电容器的能量密度的关键则在于探索出新型的纳米结构的复合电极材料。本论文采用水热电沉积法制备镍氢氧化物与过渡金属钴/镍硫化物的复合电极材料,并探究沉积电流密度和温度对异质结结构复合电极材料的结构、形貌和电容性能的影响。然后挑选出综合性能最优的复合电极材料作为正极材料,与活性炭(AC)负极材料组装成非对称超级电容器器件,对其性能综合评价。研究结果表明:(1)水热电沉积法制备的样品微观形貌均为纳米片状。在沉积电流密度为10mA/cm和15 mA/cm时,产物为六方4Ni(OH)-NiOOH相和立方CoS相。当沉积电流密度升高至20 mA/cm时,产物为4Ni(OH)-NiOOH、CoS和NiS相。当在沉积电流密度为10 mA/cm时,复合电极材料的质量比电容最大,循环性能最稳定。其在放电流密度为5 mA/cm时,质量比电容为1275.7 F/g。循环2000次后,电容保持率为初值的74.4%。以4Ni(OH)-NiOOH/CoS复合电极为正极组装的4Ni(OH)-NiOOH/CoS//AC非对称超级电容器拥有良好的电容性能,其在5、10、20、30、40和50 mA/cm时,质量比电容则分别为58.6、53.2、46.2、42.4、40.1和31.6 F/g,循环10000次后,容量损失率仅为9.4%,电容保持率为90.6%。(2)随着温度的升高,产物先由100℃的4Ni(OH)-NiOOH相、NiS相和NiS相开始转变为4Ni(OH)-NiOOH相和NiS相(110℃),当温度进一步升高至120℃,产物转变成4Ni(OH)-Ni OOH相和NiS相,最终转变为NiS相和NiS相(130℃)。其中NiS/NiS复合电极的比电容最高,但循环稳定性差。其在放电电流密度为5 mA/cm时,质量比电容1770 F/g,循环1500次后,电容

关 键 词： 超级电容器 水热电沉积 过渡金属硫化物 沉积电流密度 沉积温度

领　　域： []