聚乙烯吡咯烷酮辅助合成NiCo_(2)O_(4)微球及其电化学性能研究

为了制备比电容高、循环稳定性良好的电极材料,采用以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂辅助共沉淀法制备了尖晶石型NiCo_(2)O_(4)微球,并探究了表面活性剂PVP的添加量、碱源对NiCo_(2)O_(4)电极材料电化学性能的影响。研究结果表明,当PVP添加量为1.5 g、碱源为NaOH时,所制备的NiCo_(2)O_(4)电极材料具有最佳的电容性能;在电流密度为1 A/g时,比电容达到642.8 F/g。同时,经恒电流充放电循环1000次后,比容量保持率为73.6%,显示出较好的循环稳定性。

Ni/NiCo_2O_4复合电极的制备及其在碱性介质中的析氧性能

采用共沉淀法制备尖晶石型复合氧化物 NiCo2O4, 然后将其加入瓦特镀镍液中, 复合电沉积了 Ni/NiCo2O4复合镀层. 通过改变镀液pH值、阴极电流密度jk等条件, 探索复合电沉积的最佳工艺条件. 运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)表征了复合镀层的表面形貌、颗粒含量和结构. 结果表明: 在镀液pH=6.2和jk=100 mA·cm-2的条件下所得Ni/NiCo2O4复合镀层中, NiCo2O4的含量达到最高(30.6%,w). 在5 mo·lL-1的KOH溶液中, 采用循环伏安、稳态极化和电化学阻抗法研究了电极的电催化析氧性能. 与镍电极对比, Ni/NiCo2O4复合电极的电催化析氧性能更高, 表观活化自由能降低了53.2 kJ·mol-1, 其析氧反应的表观交换电流密度是镍电极的7倍. 电化学阻抗谱分析表明, Ni/NiCo2O4复合电极在碱性溶液中析氧反应由电化学步骤和扩散步骤联合控制. 恒电位长时间电解析氧实验表明, 该Ni/NiCo2O4复合电极在碱性溶液中的析氧具有高的稳定性.

蒸发干燥法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料

以LiNO_(3)、Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O和Mn(CH_(3)COO)_(2)·4H_(2)O为原料,采用蒸发干燥法制备锂电池用LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料。将原料在玛瑙研钵中研磨后置于100℃水浴盆中。待固体物料溶解后,在混合物中加入的无水乙醇和浓度为15.0 mol·L^(-1)的氨水,伴随机械搅拌。将混合物置于120℃的真空干燥室中,干燥2 h(始终在真空氛围中)以获得前驱体。把前驱体放在400℃空气中煅烧4 h,分解硝酸盐和醋酸盐,接着在不同温度的氧气中煅烧6 h,合成LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料。将合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料放在600℃氧气氛围中退火氧化2 h,再冷却至室温。通过电化学测试得到,在烧结温度800℃,烧结时间6 h的条件下合成的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料具有较高的锂插层容量和良好的循环稳定性。

以泡沫镍载NiCo_2O_4纳米线阵列为阴极催化剂的Al-H_2O_2半燃料电池

研究了以泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列为阴极催化剂的Al-H2O2半燃料电池的性能.以无模板生长法制备了泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列阴极材料,SEM测定结果表明,NiCo2O4纳米线几乎垂直于泡沫镍载体表面生长.以电压和功率密度-电流密度曲线研究了H2O2浓度、电解液流速和温度对电池性能的影响,结果显示,以铝片为阳极,0.6 mol/L H2O2为氧化剂的电池的开路电压约为1.40 V;在室温和57℃下,电流密度为98和172 mA/cm2时,最大功率密度分别达到79和120 mW/cm2.在5000 s的测试时间内,0.70 V的恒电流密度和75 mA/cm2的恒电压值几乎为一常数,这表明以泡沫镍载NiCo2O4纳米线阵列为催化剂电还原H2O2具有很好的活性、稳定性和传质性能.

有序介孔碳负载NiCo_2O_4电极的制备及其超电容性能

以有序介孔碳(OMC)为载体,采用共沉淀法制备了OMC/NiCo2O4复合物.用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和透射电镜(TEM)研究其结构与形貌,发现NiCo2O4纳米颗粒均匀地负载在有序介孔碳上.循环伏安和恒流充放电测试表明,NiCo2O4质量分数为40%时,在1A·g-1的电流密度下,复合物电极的比电容可以达到577.0F·g-1,电流密度为8A·g-1时,比电容可以达到470.8F·g-1,并具有良好的循环稳定性.在2A·g-1的电流密度下,经过2000次循环后,比电容还可达到508.4F·g-1,电容保持率为92.7%.

NiCo_2O_4纳米线对H_2O_2电还原的催化性能

以无模板生长法制备了泡沫镍载NiCo2O4纳米线正极材料,XRD和SEM表征结果表明,所得材料为NiCo2O4纳米线,以循环伏安法和计时电流法研究了泡沫镍载NiCo2O4纳米线对H2O2电还原的催化性能.结果显示,在0.4 mol/L H2O2和3.0 mol/L NaOH溶液中,当电压为-0.4 V(vs.Ag/AgCl)时,循环伏安的电流密度达到125 mA/cm2;当电压为-0.2,-0.3和-0.4 V时,在30 min的测试时间内,计时电流密度几乎均为一常数,表明以泡沫镍载NiCo2O4纳米线为催化剂电还原H2O2具有很高的活性和很好的稳定性.

MnO_2/NiCo_2O_4的静电自组装合成及其电化学性能

通过带负电荷的MnO2纳米片与带正电荷的Co-Ni层状双氢氧化物(LDHs)纳米片的静电自组装外加后续热处理合成了异质层状结构的MnO2/NiCo2O4复合物.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、原子吸收光谱(AAS)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征.用循环伏安(CV)、恒流充放电和电化学交流阻抗技术对其电化学性能进行了测试.研究结果表明,该方法制得的异质复合物具有多孔层状堆垛结构,这种特殊的结构不仅增大了电解液离子的接触面积,而且还为其嵌入-脱出提供了有效途径.该复合物在1 A·g-1电流密度时,-0.6-0.45 V电位窗口内的比电容达482 F·g-1,优于纯组分MnO2和NiCo2O4的电容性能.

用尖晶石型化合物 NiCo_2O_4 和复合镀技术制备析氧电极

为减少析氧电位、提高电极的稳定性、降低能耗和成本，人们一直在努力合成各种过渡金属复合氧化物作为析氧的电催化材料［１］．研究表明，尖晶石型化合物ＮｉＣｏ２Ｏ４对氧的析出有较高的催化活性［２］．但因其制备方法多为喷涂热解法，需４００℃以上温度，因此易发生...

棒状多孔NiCo_2O_4粉末的可控制备及其电催化性能研究

以NiCl_2·6H_2O,CoCl_2·6H_2O和草酸为原料,利用氨水为配位剂和溶液pH调节剂,通过配位共沉淀–热分解法制备了棒状多孔NiCo_2O_4粉末,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及比表面积仪对前驱体和NiCo_2O_4粉末的形貌和结构进行了表征,考察了溶液pH对前驱体粉末形貌和分散性的影响;采用循环伏安法和计时电流法研究了乙醇在棒状多孔NiCo_2O_4粉末修饰的玻碳电极上的电催化性能。结果表明:前驱体的形貌与溶液的pH有关,热分解得到的NiCo_2O_4粉末继承了前驱体形貌,呈多孔棒状,比表面积为89 m^2/g,平均孔径为12.56 nm。该粉末对乙醇具有良好的电催化活性,氧化峰电流与乙醇浓度、扫速的平方根均呈直线关系,表明棒状多孔NiCo_2O_4粉末对乙醇的催化反应机理为扩散控制。

超级电容器用凹凸棒石负载氮掺杂碳@NiCo_2O_4复合电极材料的制备及其电化学性能研究

通过在凹凸棒石表面原位聚合苯胺制得聚苯胺包覆凹凸棒石,经高温热处理得到凹凸棒石(ATP)负载氮掺杂碳(ANC),然后通过水热-煅烧法在ANC表面负载NiCo_2O_4制得ANC@NiCo_2O_4复合材料.采用FTIR、XRD、SEM、TEM和BET表征其化学组成和微观结构,通过恒流充放电(GCD)和循环伏安法(CV)测试其电化学性能.结果表明,ANC较高的比表面积和疏松多孔的形貌,使水热NiCo_2O_4颗粒能够均匀分散在其表面,与电解液的接触面积较大,赋予复合材料良好的电化学性能.复合材料在1 A·g^(-1)时质量比电容可达945.5 F·g^(-1),16 A·g^(-1)时质量比电容为587.6 F·g^(-1),保持率为62.1%,表现出较好的倍率特性.在12 A·g^(-1)大电流下循环充放电2000次后,质量比电容保持率达74.1%,高于水热纯纳米NiCo_2O_4的48.7%,表明ANC@NiCo_2O_4复合材料具有较好的循环稳定性.

超级电容器用NiCo_2O_4电极材料的研究综述

尖晶石NiCo_2O_4作为一种具有赝电容行为的超级电容器材料,由于其比容量高、电化学性能良好以及环境友好等优点得到了广泛研究。综述了NiCo_2O_4电极材料的制备及改性,指出NiCo_2O_4电极材料未来的研究重点。

共沉淀法制备NiCo_2O_4及其超级电容器电化学性能

以醋酸盐为原料,共沉淀法成功制备出纯尖晶石结构NiCo_2O_4电极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2吸脱附分析(BET)方法对试样的结构形貌及比表面积进行了表征,通过循环伏安、恒流充放电、交流阻抗测试其电容性能。结果表明:在100 mA/g电流密度下恒流充放电,比电容可达218 F/g,在300 mA/g电流密度下,循环100次,容量保持率保持在65%以上。

NiCo_2O_4/C复合电极材料的制备以及超级电容性能

采用化学共沉淀法合成了纳米级NiCo2O4/C复合材料,并以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品进行了结构和形貌的表征,结果表明,合成的复合材料为立方尖晶石结构,其粒径大小为30～40nm,颗粒呈球形且分布均匀。循环伏安(CV)、恒电流充放电测试表明,NiCo2O4/C复合材料在6mol/LKOH水系电解液中表现出优异的超级电容特征,在0～0.9V的电位范围内,NiCo2O4/C电极材料比电容量可高达290.49F/g,并具有良好的可逆性和优异的循环性能。

Ni/NiCo_2O_4电极的制备及其析氧反应性能

采用溶胶-凝胶法制备NiCo2O4尖晶石粉体,然后以多孔Ni为基体,通过复合溶胶涂覆结合烧结制备Ni/NiCo2O4涂层电极.运用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)表征粉体以及Ni/NiCo2O4涂层电极的组成和结构.采用循环伏安(CV),稳态极化(LSV),电化学阻抗谱(EIS),恒电位阶跃以及恒电位长时间电解研究涂层电极在5mol·L-1KOH溶液中的电催化析氧反应(OER).结果表明:Ni/NiCo2O4涂层电极与多孔Ni电极对比,具有低的析氧过电位、高的比表面积和高的稳定性能;其中比表面积增大了28.69倍,表观活化能在不同过电位分别降低了166.78和162.15kJ·mol-1.

纳米NiCo_2O_4的两种制备方法比较及其甲醇电氧化性能研究

分别以微乳液法和共沉淀法制备了NiCo_2O_4纳米棒和纳米片。对比研究了两种方法制备的NiCo_2O_4纳米材料的物相、形貌、孔道结构及其催化甲醇氧化的性能。结果表明:350℃煅烧5 h后,两种方法均能制备出NiCo_2O_4纳米材料,但共沉淀法制备的纳米片结晶度低于微乳液法制备的NiCo_2O_4纳米棒。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和氮气吸脱附测试发现,NiCo_2O_4纳米棒具有介孔结构,比表面积为116.8 m^2·g^(-1),而NiCo_2O_4纳米片是六方片状结构,比表面积为36.1 m^2·g^(-1)。电化学结果显示,电压为0.6 V,扫描速率为50 mV·s^(-1)时,纳米片的电流密度为47.8 mA·cm^(-2),纳米棒为31.9 mA·cm^(-2)。在0.5 V扫描3000 s后,纳米片仍能保持70%的初始电流密度,纳米棒为51%。共沉淀法制备的NiCo_2O_4纳米片比微乳液法制备的纳米棒具有更好的催化甲醇氧化活性、稳定性。这可能是由于NiCo_2O_4纳米片的特殊的片层形貌及其一定的无序度导致的。

尖晶石结构NiCo_2O_4材料在超级电容器中的应用进展

尖晶石结构Ni Co2O4材料以其优异的电化学性能,成为具有很好应用前景的超级电容器电极材料,近年来受到广泛关注。本文主要对Ni Co2O4材料在超级电容器中的研究应用现状进行了详细的综述,重点介绍了Ni Co2O4材料的结构、制备方法和改性方法,并且对其未来研究方向和应用前景进行了展望。

NiCo_2O_4/Ni复合电极的制备及电催化性能研究

采用共沉降法制备了以Ni为载体的NiCo2O4/Ni的电催化剂,分别用TG、XRD、SEM对NiCo2O4粉末的结构和形貌进行了表征,研究了不同温度下NiCo2O4/Ni复合电极在碱性水溶液中的催化性能。结果表明,热处理温度对NiCo2O4粉末的结构、电催化性能有重要的影响,当热处理温度为300℃时NiCo2O4/Ni复合电极的电催化性能最好。

泡沫镍负载球状NiCo_2O_4电极的制备及超级电容性能研究

采用水热法在泡沫镍上生长了球状钴酸镍（NiCo_2O_4）电极材料,利用扫描电镜（SEM）观测了纳米球的表面形貌,利用X射线衍射（XRD）分析了纳米球的结构,通过循环伏安、恒流充放电测试了电极的超级电容性能。结果表明：球状NiCo_2O_4直径500~600nm,均匀生长在泡沫镍骨架上,球状之间存在空隙,可以增大与电解液的接触面积。在电流密度为1A/g,NiCo_2O_4/泡沫镍复合电极放电比电容为970F/g,循环1000次后比电容仍保持在844F/g,放电比容量保持率为82.5%,具有优异的超级电容性能。

三维花状NiCo_2O_4材料的合成及其超级电容性能分析

通过水热及后续的热处理过程合成三维花状NiCo_2O_4材料,利用XRD,XPS和SEM对该材料的晶型、元素构成和表面形貌进行表征,并对其超级电容性能进行分析,结果表明:1)所合成的NiCo_2O_4材料结晶度不高.2)含有不同价态的Ni和Co元素,存在的两个氧化还原对Ni^(2+)/Ni^(3+)和Co^(2+)/Co^(3+)为赝电容的产生提供了两个活性中心.3)作为超级电容器电极材料,由纳米片组成的三维花状Ni Co2O4材料表现出良好的超级电容性能.

超级电容器用NiCo_2O_4及其复合材料

综述了NiCo_2O_4及其复合材料常用的制备方法、NiCo_2O_4及其复合材料在超级电容器中的应用。指出直接生长在导电基体上的NiCo_2O_4电极材料相比其他通过与粘接剂和导电剂混合制成的电极材料具有更好的电化学性能;三维立体结构和多孔结构的电极材料也拥有较高的电容性能,其原因可能是由于多孔结构和三维结构为氧化还原反应提供了连续的网络和更多的活性位点。并对NiCo_2O_4及其复合材料存在的问题进行了分析并对发展趋势进行了展望。