钴酸镍在超级电容器中的应用(2)

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1.3.1 钴酸镍的结构与性质 6

1.3.2 二氧化锰的结构与性质 6

1.3.3 氧化镍的结构与性质 7

1.3.4 课题研究的目的与意义 7

2 实验部分 8

2.1 试剂与仪器 8

2.1.1 试剂 8

2.1.2 仪器 8

2.2 材料的制备 9

2.2.1 钴酸镍复合氧化锰电极材料的制备 9

2.2.2 氧化镍复合氧化锰电极材料的制备 10

2.2.3 电极料浆的制备及涂片 10

2.3 分析标准 11

2.3.1 X 射线衍射（XRD）表征 11

2.3.2 扫面电镜（SEM）表征 11

2.3.3 循环伏安测试 12

2.3.4 恒流充放电测试 13

3 结果与讨论 14

3.1 钴酸镍复合氧化锰电极材料的表征 14

3.1.1 XRD 结果分析 14

3.1.2 SEM 扫描电子显微镜分析 15

3.2 氧化镍复合氧化锰电极材料的表征 16

3.2.1 XRD 结果分析 16

3.2.2 SEM 扫描电子显微镜分析 17

3.3 电化学性能测试结果 18

3.3.1 钴酸镍复合氧化锰电极材料 18

3.3.2 氧化镍复合氧化锰电极材料 24

3.3.3 两种体系对比结果 28

4 结论 30

致谢 31

参考文献 32

1 文献综述

1.1 超级电容器的概述

超级电容器是不同于咱们平常使用的静电电容器与二次电池，而是一种全新形态的电化学储能器件，它比起传统的电容器来说，具有更高的功率，更长的寿命和更良好的安全性等等的优点，这几年以来，它被追逐为储能领域的研究热点

[1]。

1.1.1 超级电容器的历史

从上世纪的 60 年代开始，超级电容器渐渐被人发现并迅速发展起来[2]。不

知不觉，来到了 20 世纪，超级电容的发展已经跨越了人类历史的大半个世纪了，但令人遗憾和惋惜的是它并没有像其他发明一样，得到人们应有的关注。终于到了上世纪的 90 年代，那是一个思想和改革齐头并进的时代，由于混合电动车在市场上的大量推广与流行，特别是在 1983 年的时候，在日本一家叫做 NEC 的公司的推动下，超级电容器第一次走向了咱们的商品经济市场，走向了平民百姓的生活中，而且也让全世界都知道了它良好的性能，也使得 NEC 公司从那个时候开始起，就已经着手准备眼望未来，生产起了经济化与商品化共存的 “Supercapacitor”。使用具有对称的设计，并且利用活性炭作为电极材料，加以水溶液作为电解液的主打产品是 NEC 公司在早期生产贩卖的主要商品之一，而且就在他们生产这些商品化电容器的同时，日本的另一家公司：Panasonic 公司也在做相关电容器产品的生产与研发，不过与 NEC 公司不同的是：虽然他们也以活性炭作为电极材料，但是在电解液上，他们脑洞大开，突发奇想，利用了有机溶剂作为电解液，称之为电解质“Goldcapacitor”。作为电容器行业的领导者，早在上世纪的 80 年代，日本的大多数公司早就使得超级电容器的生产走向了工业化的道路，并且在研发过程中不断推陈出新，奇思妙想设计出了一系列的产品，就凭着这两个不可或缺的重要因素，在上个世纪的中后期，日本已经成为了世界上独一无二的双电层电容器商品市场的霸主，牢牢地掌握着生产命脉。而这时的日本政府也当仁不让的为超级电容器产品研发做出了贡献，在他们的“新阳光计划”早已经研究规划好了超级电容器的研制生产一系列的路线，凭着这股刮向全世界的大风，他们也顺势成立了“新电容器研究会”。在日本的超级电容器风靡全世界时，欧洲各国也不甘示弱，他们闻到了这块蛋糕上的甜美香气，所以在上世纪的 90 年代末期，欧共体也着手研究准备了超级电容器的一系列研发生产路线，不过相较于日本期望的超级电容器市场化商品化的目标，欧共体的着眼点可不止于此，他们所期望的是，能研发出一种能够使得电化学电池以及燃料电动汽车成功运行发动的超级电容器，这样以来会为欧洲各国的经济带来不可或缺的影