Ni_(2)Co-LDHs作为超级电容器电极材料的电化学性能研究

摘要

通过化学共沉淀法制备了不同组分镍钴层状双氢氧化物(Ni_(x)Co_(y)-LDHs),并通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、循环伏安法、恒电流充放电及电化学交流阻抗等测试手段进一步研究了Ni_(2)Co-LDHs材料的物相结构、表面形貌和电化学性能,探究电荷储存机理及计算扩散系数.结果表明:当镍钴物质的量之比为2∶1时,其组分Ni_(2)Co-LDHs与其他2个组分(NiCo_(0.2)-LDHs和NiCo-LDHs)相比,比容量最大;纳米片状形貌的Ni_(2)Co-LDHs作为超级电容器电极材料表现出极好的电化学性能,其比容量最大值为2037 F/g,较小的阻抗(0.21Ω/cm^(2))和良好的循环稳定性,经过近4000周循环,比容量衰减约10%;Ni_(2)Co-LDHs电极的还原反应过程为扩散控制电荷储存,扩散系数D为8.0×10^(-11) cm^(2)/s,其氧化反应过程为混合储存机理,扩散系数D为4.2×10^(-10)cm^(2)/s.由于此类二元镍钴双层氢氧化物电极材料具有良好的氧化还原动力学性能,因此,在超级电容器领域具有极其广阔的应用前景.