用于电池和超级电容器电极材料的高载量氢氧化物的通用简易合成方法研究

发布时间:2018-5-8 9:56:00

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 金属氢氧化物在储能领域具有十分广泛的应用,它们既可以用于传统的镍氢电池的正极,也可以用作新型锂离子电池的正极和混合型超级电容器的赝电容极。氢氧化物的电化学性能和载量对它们的实际应用至关重要,为了获得高性能、高载量的氢氧化物电极材料,研究者做了诸多研究。然而目前还存在很多问题,离实际应用还有很长距离。
本项目提出一种简单而普遍适用的“种子辅助水热”合成方法,在导电基体上直接制备高载量多元金属氢氧化物纳米片。首步合成的纳米尺度的种子能够有效引导后续金属氢氧化物纳米片的生长和空间分布,使后者在高载量下的电化学性能不受影响。该方法简便且易于调控,可以批量制备一系列的电极材料。作为概念验证,我们成功制备了基于Co-Zn氢氧化物纳米种子的Mn-Ni二元氢氧化物纳米片(MN-CZ)和基于氢氧化锌纳米种子的Mn-Co-Ni三元氢氧化物纳米片(MCN-Z)并展现出良好的电化学性能。该项目有望通过简便、通用、低成本的方法,制备一系列用于各类储能设备(比如传统镍氢电池、新型锂离子电池和混合型超级电容器)的高性能、高载量氢氧化物电极材料。