摘要：在可持续发展日益受到关注的今天，超级电容器的研究成为了热点。本论文主要讨论以 NiCo2O4 作为电极材料的制备及其性能。本文采用水热法进行制备。本文以 C4H13N3作为结构导向剂，以水和乙醇作为溶剂，采用180℃水热 8h 合成出由纳米片组装形成的微米球结构的 NiCo2O4 前驱体产物，产物经过250℃以上热处理可以获得尖晶石结构的NiCo2O4 粉末。我们发现水热时间和水热温度、醇水的比例以及 DETA的含量都会使得水热产物的尺寸和形貌发生变化。控制其中的条件可以获得牡丹状以及751方形片的NiCo2O4。当[M2+]:[DETA]＝3:1 时，纳米片组装的微球的比表面积最大，为141.3m2/g，其孔径大小集中在 10nm和 4nm左右的大小。并且，250℃热处理后的 NiCo2O4 粉末大小更为均一。9566
关键词：NiCo2O4 尖晶石粉体；水热法；超级电容器
The Preparation of Nickel Cobalt Oxide Microspheres
Self-assembled by Nanosheets
Abstract: Currently, super-capacitor is paid by more and more attention with the sustainable
development of society. The preparation and its performance of NiCo2O4 as electrode materials
was mainly discussed in this thesis. In this paper, hydrothermal method was used for
preparation. Taking C4H13N3 as structure oriented agents, water and ethanol as solvent,
NiCo2O4 microsphere assembled by nanosheets was prepared by 180℃，holding 8 h of
hydrothermal reaction. NiCo2O4 powder of spinel structure could be obtained by the heat
treatment more than 250℃. We found that the hydrothermal time and temperature, the
proportion of alcohol and water and DETA will change the size and morphology of the product.
Controlling of conditions NiCo2O4 in hexagonal sheet shape or peony flake can be obtained by
controlling of these conditions. When [M2 +
]:[DETA] = 3:1, it has the largest specific surface
area of 141.3 m2
/g, its aperture size on 10 nm and 4 nm. Also, after 250℃ heat treatment
NiCo2O4 powder size is more uniform.
KeyWords: Nikel-Cobalt spinel Oxide; hydrothermal method; super-capacitor
目 录
1.绪论 .. 1
1.1 引言 . 1
1.2 超级电容器的发展 . 2
1.3 超级电容器的工作原理 . 3
1.4 超级电容器的特点 3
1.5 超级电容器分类 . 4
1.5.1 双电层电容 .. 4
1.5.2 法拉第赝电容器 5
1.5.3 混合电容器 .. 5
1.6 超级电容器的电极材料和电解质 6
1.6.1 电极材料 6
1.6.2 电解质 . 6
1.7 超级电容器的应用现状 . 7
1.7.1 用于电子电路或小型用电器 . 7
1.7.2 用于大功率输出 8
1.7.3 与电池联用 .. 8
1.8 超级电容器电极材料研究进展 . 9
1.8.1 碳电极电化学电容器 . 9
1.8.2 金属氧化物电极电化学电容器 9
1.9 液相法的定义 11
1.10 本课题的研究意义 .. 12
2 实验部分 . 13
2.1 引言 . 13
2.2 实验试剂及仪器 .. 13
2.3 NiCo2O4 粉体的制备 .. 15
2.4 结构及形貌表征方法 16
2.4.1 X射线衍射（XRD） 16
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)表征 17
2.4.3 BET 法测试比表面积 .. 17
3 实验结果与讨论 . 18
3.1 DETA 含量对产物粉末性能的影响 .. 18
3.1.1 扫描电镜分析 .. 18
3.1.2 比表面积分析 .. 19
3.2 水热反应时间对于形貌的影响 .. 22
3.2.1 扫描电镜分析 .. 22
3.3 水热反应温度对于形貌的影响 .. 23
3.3.1 扫描电镜分析 .. 23
3.4 烧结温度对于产物的影响 .. 24
3.4.1 X射线衍射分析 .. 24 NiCo2O4纳米片自组装微米球的制备:http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_8331.html