三维多级纳米花结构钴酸镍电极材料的设计与储能应用研究

编号：NMJS09868

篇名：三维多级纳米花结构钴酸镍电极材料的设计与储能应用研究

作者：路露1,2；周小红1,2；韩媛1,2；徐律1,2；张鑫3

关键词： 三维多级纳米花; 钴酸镍; 溶剂热法; 全固态超级电容器;

机构： 1.无锡商业职业技术学院2.江苏省新能源汽车核心部件工程研究中心3.盐城工学院

摘要： 本文通过精准调控钴酸镍电极材料的微观形貌结构，促进电化学反应中离子/电荷传输效率，优化其超级电容储能性能。采用溶剂热结合煅烧后处理法在泡沫镍基底上合成三维多级纳米花结构钴酸镍电极材料(F-NiCo2O4)，并通过表征手段和电化学测试分析电极材料的组成、结构和储能性能。F-NiCo2O4电极材料显示优异的超级电容储能性质：质量比电容为524 F/g（电流密度为1 A/g）；倍率性能测试得到比电容保持率为99.2%（电流密度从2 A/g增加到15 A/g，再回到2 A/g）；循环性能测试得到比电容保持率为94.7%（电流密度为20 A/g，循环充放电2 000次）。同时，本文采用正极电极材料F-NiCo2O4匹配负极电极材料活性炭（AC），选用凝胶电解质氢氧化钾-聚乙烯醇（KOH-PVA），制备一种非对称全固态型超级电容器(F-NiCo2O4//AC)并考察其应用性能。结果显示：电流密度为0.5 A/g时，F-NiCo2O4//AC的质量比电容可达67.1 F/g。功率密度为300 W/kg时，F-NiCo2O4//AC的能量密度为48.3 W·h/kg。并且1个单元的F-NiCo2O4//AC可驱动发光二极管，表明本文所设计的电极材料F-NiCo2O4具有广阔的应用潜力。