超级电容器高比容(RuO_2/SnO_2)·nH_2O复合薄膜电极的研究

采用电沉积工艺制备超级电容器用钽基(RuO2/SnO2).nH2O复合薄膜,研究了初始沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比以及热处理对制备(RuO2/SnO2).nH2O复合薄膜性能的影响。借助扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱对薄膜的形貌和物相进行分析,用循环伏安法(CV)对该复合薄膜电容特性进行了测量。结果表明,以沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比为2∶1时电沉积出的样品,在温度为300℃、热处理2.5h后所制备出的复合电极薄膜材料的比电容达到385F/g。

退火温度对钽基RuO_2·nH_2O电沉积薄膜电容性能的影响

以RuCl3.xH2O的水溶液为电沉积溶液,通过恒流电沉积法在钽箔上电沉积一层RuO2.nH2O薄膜,研究退火温度对RuO2.nH2O薄膜的电容性能的影响;采用CHI660B电化学测试仪和循环伏安法对薄膜的电容性能进行测试;分别采用扫描电子显微电镜、能谱仪及X射线衍射仪对薄膜的形貌和微孔形态、薄膜元素及薄膜的物相进行分析。结果表明,未经退火处理的RuO2.nH2O薄膜的电容性能不稳定,在循环伏安法测试中电容量随循环次数的增加而降低;将RuO2.nH2O薄膜分别在不同温度(100,150,200,250和300℃)下进行的2 h的退火处理,经退火处理后的RuO2.nH2O薄膜的电容性能经过60次的循环后趋于稳定,其中,经过100℃退火处理的RuO2.nH2O薄膜的比电容最大,其比电容为0.083 8 F/cm2。

电流密度对电沉积制备钽基RuO_2·nH_2O薄膜形貌的影响

采用直流电沉积的方法研究了阴极电流密度的变化(1mA/cm2、3mA/cm2、5mA/cm2、10mA/cm2)对RuO2·nH2O薄膜附着力和形貌的影响,并探讨了RuO2·nH2O电沉积的机理。采用SEM、能谱仪、XRD对薄膜的形貌、元素、物相分别进行了分析,并用粒度分析仪(DELSA440SXAnalyzerControl)对电沉积液的Zeta电位进行了测试。通过实验可以得出:RuO2·nH2O薄膜厚度随着阴极电流密度的增加而增加,薄膜自然干燥失水后,开裂脱落的倾向随电流密度的增加而增大;当阴极电流密度达到10mA/cm2时,自然干燥后薄膜疏松,附着力差。