摘要：本课题利用镍、钴的硝酸盐为原料，以 HMT（751次甲基四胺）为结构导向剂，在温和条件下用水热法合成了钴酸镍。课题对体系的结构导向剂的比例关系、水热温度和时间以及热处理温度对产物的影响进行了探讨，并用 X-射线衍射（XRD）、SEM 等测试手段对其结构和形貌进行了表征。 结果表明： 水热的各个工艺参数对产物的形貌有很大影响，合理控制HMT 的加入量，在 80 度低温进行水热反应 12hr 可以获得纳米片自组装形成的花状结构形貌的产物，应用于超级电容器的电极材料上，在1A/g 的电流密度下的比电容为 760F/g。36096
毕业论文关键词：超级电容器；钴酸镍；水热法；电极材料
Study of Synthesis of Nickel Cobalt Oxide Prepared byHydrothermal Method
Abstract：NiCo2O4was synthesized with hydrothermal method under mild conditions usingnickel and cobalt nitrate as raw material, HMT as guide agent. The structure of products, theinfluence of heat treatment temperature on the products after hydrothermal process were studiedby XRD, SEM, the electrochemical properties of the products were also discussed. Resultsshow that the hot water of various process parameters has a great influence on the morphologyof product, the flower morphology self-assembled by nanoflake can be obtained under thereasonable control of HMT, and with the low hydrothermal temperature of 80 degrees (12 hr).The products used as the super capacitor electrode materials have the specific capacitance of760 F/g under the current density of 1 A/g.
KeyWords：supercapacitors; nickel cobalt oxide; hydrothermal method; electrode material
目录
1文献综述..1
1.1超级电容器的概述1
1.2超级电容器的工作原理.2
1.2.1双电层电容器.2
1.2.2法拉第准电容.2
1.2.3电化学电容器.3
1.3电化学超级电容器的特点3
1.4超级电容器的应用及其发展..4
1.4.1超级电容器的市场需求及发展动力.4
1.4.2超级电容器的应用..4
1.5国内外研究现状.6
1.5.1基础研究6
1.5.2电化学电容器的市场情况..8
1.6水热法..9
1.6.1水热法的定义.9
1.6.2水热法的分类..10
1.6.3水热法的优势..10
2实验部分11
2.1实验仪器11
2.2实验试剂11
2.3实验方法11
2.4实验产物检测原理与方法.12
2.4.1X-射线衍射对物相分析..12
2.4.2扫描电镜（SEM）表征.12
2.4.3电化学性能表征..12
3结果与讨论..16
3.1热分析16
3.2XRD物相分析17
3.3扫描电镜结果分析.18
3.3.1不同水热温度对产物形貌的影响18
3.3.2不同水热时间对产物形貌的影响19
3.3.3HMT量的变化对产物形貌的影响..21
3.4产物的电化学性能..21
3.4.1循环伏安曲线..22
3.4.2恒流充放电曲线.22
4结论..24
致谢.25
参考文献.26
1 文献综述
1.1 超级电容器的概述超级电容器， 常常被称作电化学电容器，是一种比传统电池拥有更高功率密度的储能设备[1]。因其具有高能量密度、充电短时间和较长的循环寿命等优良特性，广泛用于数码相机、不间断电源、太阳能充电器、报警装置等要求瞬间释放超大电流的场合，尤其是在电动汽车领域有着极其广阔的应用前景[2]。超级电容器，又称为电化学电容器，是 20 世纪七八十年代开始发展的，介于传统电容器和电池之间的新型储能器件，其容量可达几百至上千法拉。与传统电容器相比，它具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命(循环次数 105～106 )；而与蓄电池相比，它又具有较高的比功率,，且对环境无污染。因此可以说，超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置，在国民经济的各领域有着广泛的应用前景。从结构上看，超级电容器主要由极化电极、电解液、集流体、隔膜以及相应的辅助部件组成。超级电容器广泛的应用前景和潜在的巨大商业价值引起了众多研究者的关注。超级电容器的研究主要集中于高性能电极材料的制备。目前，超级电容器电极材料主要采用碳素材料、金属氧化物、导电聚合物以及各种掺杂复合材料制备而成。由于超级电容器是一类新型产品，在结构、材料、性能等方面都进行了不同的更新调整。根据不同的内容，对超级电容器进行分类的方法是各不相同的。当前，对于超级电容器的分类一般参照电容器的原理、电解质等两大要素划分，每一类超级电容器又可分成不同的类别。根据原理分类。根据不同的作用原理，超级电容器主要划分成双电层型超级电容器、赝电容型超级电容器等两大类。 双电层型超级电容器， 在制造材料上进行了更新处理， 如：活性碳电极材料，结合高比表面积的活性碳材料加工后制成电极；碳气凝胶电极材料，结合前驱材料制备凝胶，再进行碳化活化处理作为电极。赝电容型超级电容器，一般采用了金属氧化物电极材料、聚合物电极材料。前者有：NiO2、MnO2、V2O5等用于正极材料，活性碳等用于负极材料，后者有：PPY、PTH、PAS、PFPT 等经P 型或 N 型或 P/N 型掺杂制取电极。根据电解质分类。电解质是溶于水溶液之后具备导电性能的化合物。超级电容器里的电解质包括：水性电解质、有机电解质等两种。水性电解质比较普遍的电解质有酸性、碱性、中性之分，不同特性电解质的组成也不相同。如：酸性电解质由 36%的 H2SO4水溶液构成，碱性电解质由KOH、NaOH 等强碱构成等。有机电解质一般选择 LiClO4为主的锂盐、TEABF4为主的季胺盐等当成电解质，有时可根据使用需要添加相应的溶剂，如：PC、ACN、GBL、THL 等，这些对于超级电容器的性能都有明显的改善。根据电解质对超级电容器分类方法中，还可以结合电解质的具体状态详细分类。如：按照电解质的固态、液态形式又可分为固体电解质超级电容器、液体电解质超级电容器。 水热法合成钴酸镍工艺的研究+毕业论文:http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_34425.html