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郭文静1(), 王广舒1, 彭凯1, 张旭海1, 曾宇乔1(
), 蒋建清1,2
GUO Wenjing1(), WANG Guangshu1, PENG Kai1, ZHANG Xuhai1, ZENG Yuqiao1(
), JIANG Jianqing1,2
摘要:
镍锰层状双金属氢氧化物(NiMn-LDH)具有环境友好、理论比电容高和循环稳定性好等诸多优点,是混合超级电容器的理想正极材料。但其电子电导能力不佳,导致实际比电容和倍率性能较差。尤其是mg·cm-2量级载量下,NiMn-LDH在50 A·g-1及以上大电流密度时的比电容远低于1500 F·g-1,难以满足混合超级电容器的实用要求。本研究提出了一种简单易行的两步电沉积工艺来制备新型高比电容、高倍率性能的NiMn-LDH@Ni95Cu5电极。通过改变沉积液中金属离子配比来调节电沉积在Ni95Cu5枝晶泡沫表面的NiMn-LDH的Mn/Ni原子比,并研究其对NiMn-LDH成分、元素价态、晶体结构、形貌、能带结构和电化学性能的影响。优化后NiMn0.6-LDH@Ni95Cu5电极展现出最佳的结晶性、最小的带隙以及良好的电化学性能,即便在载量高于2 mg·cm-2的条件下,1 A·g-1的比电容也可达2365 F·g-1,50 A·g-1的比电容达1803 F·g-1,且在20 A·g-1下循环3000次后电容保持率仍可达88.8%。本研究为设计下一代高性能混合超级电容器电极提供了新思路。
中图分类号: