[11]。
1.3.1 钴酸镍的结构与性质
钴酸镍是一种很常见的具有尖晶石形态的金属氧化物,并且与此同时也含有 不同的混合价态。我们在观察它的晶体结构中,发现了在它的晶体内部结构当中, 镍离子是占据着八面体的位置,而与此相对的是钴离子它不仅仅有着八面体的位 置,同时也占据了四面体的位置。这使得它的电化学性质非常良好,因为对于固 态氧化还原来说,会为 Co2+/Co3+和 Ni2+/Ni3+在结构中出现赝电容而产生两个活 性中心[12]。这一点上来说,相对于单一的氧化镍或者是四氧化三钴来说,钴酸镍 不仅仅和四氧化三钴一样,有优良的高度稳定性和高倍率性能,而且又和氧化镍 一样,具有非常良好的高比电容性,所以相较于这两者而言,钴酸镍本说的结构 就决定了她比它们具有更加优异导电性[13]。文献综述
而且当钴酸镍在超级电容器中作为电极材料时,它本身能生长成为具有不同 暴露晶面的径向链状 NiCo2O4 纳米线并且构建成为三维的 NiCo2O4 微球,所以它 作为超级电容器的电极材料使用的时候,链状的 NiCo2O4 纳米线会表现出比较高 的比电容、不错的电化学性能、良好的速率、优异的循环稳定性(3000 次循环后 仅 2.5%的损耗)。不仅如此,原位电性能也很清楚的表明,具有不同暴露晶面的 链状纳米线能够表现出电极材料本身很好的电子导电性。因为电子导电性是衡量 超级电容器中电极材料的优异性的重要因素,所以,具有高电子导电性的不同暴 露晶面的链状 NiCo2O4 纳米线将成为下一代超级电容器中电极材料中竞争性最 大的一个选择[14]。
1.3.2 二氧化锰的结构与性质
在众多的金属氧化物中,由于锰的氧化物储量丰富,理论比容量高,对环境 友好等优点,逐渐被广大的研究人员所重视。锰的氧化物是一种晶体结构比较复 杂的物质,其中二氧化锰具有多种晶体结构晶体结构类型,如α型、β型、γ型、δ 型、ε型、ρ型等。二氧化锰晶体是由[MnO6]八面体之间沿棱或顶点相结合而成。 根据[MnO6]八面体连接方式不同,可将二氧化锰大致可分为三大类:一类是链状 或隧道结构;另一类是片状或层状结构;第三类是三维立体结构。影响以二氧化锰 为电极材料的超级电容器的主要因素是二氧化锰的晶体结构。α-MnO2 是双链结 构,同时存在[1x1]和[2x2]两种尺寸的隧道结构。其中[2x2]隧道结构尺寸较大, 使得 K+, Na+, H+等阳离子很容易在隧道内嵌入和脱出。由于这种的性质,α-MnO2 作为超级电容器电极材料时,离子很容易扩散,使得反应更加充分,使得比电容
很高[15]。
1.3.3 氧化镍的结构与性质
把 Ni(OH)2 通过退火制备的方法也可以制备出多孔 NiO 纳米带,纳米线和纳 米板[16]。氧化镍电极的活性物质是具有一定结构的氧化物即 NiOOH,放电产物 为 Ni(OH),氧化镍电极与金属电极不同,它是一种 P 型氧化物电极,具有半导 体电极特性,通过电子及电子缺陷(即空穴)进行导电[17]。
1.3.4 课题研究的目的与意义
综上所述,我们可以知道钴酸镍在作为电极材料的时候,有着非常显着的电 化学性能,作为单一的超级电容器的电极材料时,它已经受到了追捧。二氧化锰 与氧化镍作为电极材料时也有良好的电化学性能。来.自/751论|文-网www.751com.cn/
所以我们想通过钴酸镍与氧化锰复合,探究其复合材料的电化学性能,作为 对比,我们也探究氧化镍与氧化锰复合后,其复合材料的电化学性能。
本课题采用水热法合成了钴酸镍/二氧化锰复合材料与氧化镍/二氧化锰复合 材料来探究水热反应时间对产物的结构与性能的影响。