表面活性劑對水熱-煅燒法制備的鈷酸鎳微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響

編號：NMJS09290

篇名：表面活性劑對水熱-煅燒法制備的鈷酸鎳微觀結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響

作者：于翔 王碧俠 李斌德 牛鵬宇 黨曉娥 馬紅周

關(guān)鍵詞： 鈷酸鎳 水熱-煅燒法 微觀結(jié)構(gòu) 表面活性劑 電化學(xué)性能

機構(gòu)： 西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院

摘要： 采用水熱-煅燒法,以硝酸鈷和硝酸鎳作為原料,在泡沫鎳上合成鈷酸鎳。為改善鈷酸鎳材料的分散性和形貌,使用不同類型的表面活性劑,包括聚乙二醇(PEG)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)以及十二烷基硫酸鈉(SDS),研究了表面活性劑添加對所合成材料微觀結(jié)構(gòu)及其作為超級電容器電極材料電化學(xué)性能的影響。通過X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)以及比表面積(BET)對材料進行表征,確定材料的組分和微觀形貌;采用循環(huán)伏安法(CV)、恒電流充放電法(GCD)以及交流阻抗法(EIS)對材料的電化學(xué)性能進行分析。結(jié)果表明,表面活性劑的加入均對材料的微觀結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性能有一定的提升,且對納米材料有結(jié)構(gòu)導(dǎo)向作用,其中SDS可以通過與溶液中鎳、鈷離子形成晶核,控制納米線生長,添加SDS制備出的鈷酸鎳具有規(guī)則整齊、密集的納米線結(jié)構(gòu),且納米線的團聚減少,比表面積和孔體積最大,這種結(jié)構(gòu)有利于氧化還原反應(yīng)的進行,從而提高材料的電化學(xué)性能。電化學(xué)測試結(jié)果表明,使用SDS制備的鈷酸鎳電化學(xué)性能最優(yōu),與未添加表面活性劑的試樣相比,比電容從352 F·g-1提高至1102 F·g-1,在20 A·g-1的大電流下循環(huán)1000次后電容保持率為84%。