氧化三鈷納米材料的制備及其電化學(xué)性能研究

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1、四氧化三鈷納米材料的制備及其電化學(xué)性能研究報(bào)告人：廖新太學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院班級(jí)：103班學(xué)號(hào)：2010210193目錄研究背景及意義結(jié)果與分析結(jié)論實(shí)驗(yàn)方法一研究背景及意義近年來，隨著太陽能/風(fēng)能發(fā)電、電動(dòng)汽車、便捷式電子設(shè)備等領(lǐng)域的快速發(fā)展，迫切需要開發(fā)同時(shí)具有大功率密度和高能量密度的化學(xué)儲(chǔ)能電源。超級(jí)電容器兼?zhèn)淞四芰棵芏却蠛凸β拭芏却蟮膬?yōu)點(diǎn)。法拉第電容特性過渡金屬氧化物材料Co3O4MnO2RuO2碳材料導(dǎo)電聚合物材料活性炭炭氣凝膠聚吡咯聚苯胺超級(jí)電容器電極材料活性炭纖維二實(shí)驗(yàn)方法原材料：CoCl2+NH3·H2O前驅(qū)體：Co(OH)2直接沉淀法產(chǎn)物：Co3O4納米材料焙燒Co3O4的制備：

2、Co3O4的表征1.前驅(qū)體熱重曲線2.X射線衍射4.FESEM3.紅外光譜5.電化學(xué)性能1.前驅(qū)體熱重曲線圖1氫氧化鈷前驅(qū)體的熱重(TG)和差熱(DTG)曲線三結(jié)果與分析2.X射線衍射圖2Co3O4-300與Co3O4-600的XRD譜圖在衍射角為18.9°31.3°36.8°44.8°59.2°65.1°出現(xiàn)明顯的特征衍射峰，這與標(biāo)準(zhǔn)衍射圖譜中立方尖晶石Co3O4特征衍射峰相吻合,表明用此方法制備的目標(biāo)產(chǎn)物為純相立方尖晶石Co3O4。3.紅外光譜分析圖3Co3O4-300、Co3O4-400與Co3O4-600的紅外光譜圖3369cm-1559cm-1660cm-14.FESEM分析圖4.1

3、Co3O4-300圖4.2Co3O4-600圖4Co3O4-300和Co3O4-600的FESEM圖5.電化學(xué)性能分析300℃熱處理所得Co3O4樣品具有更好的電容特性這是因?yàn)榫w發(fā)育不完整，適于離子的嵌入與脫出，故制備成電極后與電解液接觸最為充分，從而表現(xiàn)出更好的電化學(xué)活性。圖5Co3O4-300、Co3O4-400與Co3O4-600電極在相同掃描速率下的循環(huán)伏安曲線反應(yīng)原理：圖6Co3O4-300電極不同掃描速率下的循環(huán)伏安曲線焙燒溫度/℃300400600比電容值/F·g-1296143120圖7Co3O4-300、Co3O4-400與Co3O4-600電極在電流密度為1A/g時(shí)的充放

4、電曲線單電極比電容公式:圖8Co3O4-300電極在電流密度為1A/g下的充放電圖四結(jié)論1.結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)制備的產(chǎn)物為尖晶石型過渡金屬氧化物Co3O4；2.電化學(xué)測試顯示制備的Co3O4-300樣品電容特性良好、循環(huán)壽命長、且比較穩(wěn)定；3.本實(shí)驗(yàn)制備方法簡單、初始原料價(jià)格較低，所以其在電化學(xué)電容器的實(shí)際應(yīng)用中有很好的應(yīng)用前景。