自支撑Co基电极的制备及电容性能

为了获得较高能量密度的超级电容器,以泡沫镍为基底,采用电化学沉积和自发氧化还原反应制备自支撑Co基电极材料,并利用SEM、XRD和XPS对样品的形貌、结构及元素组成进行表征.结果表明:所得Co基电极表面具有均匀分散的由纳米片组成的花状结构,其主要组成为Co(OH)2,同时有部分被氧化为CoOOH.作为超级电容器电极,Co基电极表现出良好的电容特性.在1 mA/cm2的电流密度下,面积比电容为536 mF/cm2,当电流增加至10 mA/cm2时,电容保持率约为54%;循环1000周后,电极的比电容为初始值的71%.该电极制备方法简单,电容性能优良,在超级电容器方面具有潜在的应用前景.

B掺杂Co基氧化物/氢氧化物电极材料的制备及其赝电容性能

采用先化学镀再电化学氧化的工艺在薄铜片基体表面制备出了掺杂B和未掺杂B的2种Co基氧化物/氢氧化物电极材料,并对其进行了结构表征和电化学性能测试。研究结果表明,2种电极材料表面相均由Co3O4和Co(OH)3构成,掺杂B的电极材料中B以氧化物的形式掺杂其中,掺杂量可达2.6wt%。电化学性能测试表明,2种电极材料均具有良好的可逆性,B掺杂后其比电容较未掺杂时提高了至少2.5倍,经历10 000次充放电循环实验后,掺杂B的电极材料的比电容保有率从98%提高到106%,说明B的掺杂有利于提高电极材料的比电容性能和电化学性能;阻抗谱实验表明,B的掺杂降低了电极材料表面电化学反应的电荷传递电阻,从而提高了其比电容。