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《天津大学》 2008年
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纳米层状双氢氧化物的制备及其电容性能研究

柏志君  
【摘要】: 层状双氢氧化物(Layer Double Hydroxides, LDH)具有良好的电化学性质,将其应用于超级电容器电极材料具有广阔的前景。本文制备了不同种类的LDH,利用XRD、FT-IR和XPS以及循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗谱等方法对材料的物性和电容性能进行系统的研究。 采用Co(OH)_2、Ni(OH)_2、Al(OH)_3与NaOH和Na_2CO_3液相沉淀反应制备具有纳米层状结构的Co-Ni-Al-CO_3-LDH。当Ni~(2+):Co~(2+):Al~(3+):OH~-:CO_3~(2-)=4:6:5:24:10,70℃下反应48h时,所得的LDH活性物质在1mol/L的KOH溶液中,0~0.5V(vs.SCE)范围内放电比电容达到413F/g,且稳定性高。 将Ni(OH)_2、Co(OH)_2、TiCl_4(或ZrCl_4)与尿素混合,液相沉淀反应制备具有纳米层状结构的Ni-Co-Ti-LDH和Ni-Co-Zr-LDH。当Ni~(2+):Co~(2+):M~(4+):尿素=4:1:1:53,90℃下反应18h时,所得的LDH活性物质在1mol/L的KOH溶液中,0~0.5V(vs.SCE)电位范围内放电比电容分别达到507.2、512.7F/g,且具有良好的循环稳定性。 FI-IR研究表明:以尿素为原料制备的LDH中,其层间阴离子有两种:CNO-和CO_3~(2-),后者由尿素完全分解而产生的。XPS的定量分析表明:M~(4+)电负性越大,越容易置换出骨架结构中的M~(2+)。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM53

【参考文献】
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