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材料科学 2024年第5期14卷 590-601页

作者：王楠夏宇翔吴彦川周遵宁北京理工大学机电学院北京

本文采用葡萄糖辅助的水热法和不同温度下的热处理制备了NiFe2O4多层空心磁性粒子,并通过透射电镜(TEM)表征其形貌和组成。通过热重分析(TG-DTG)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)研究证实了生成纯相NiFe2O... 详细信息

本文采用葡萄糖辅助的水热法和不同温度下的热处理制备了NiFe2O4多层空心磁性粒子,并通过透射电镜(TEM)表征其形貌和组成。通过热重分析(TG-DTG)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)研究证实了生成纯相NiFe2O4多层空心粒子。利用振动磁强计研究了NiFe2O4空心粒子的磁性能,随着煅烧温度的升高,饱和磁化强度增大,矫顽力先增大后减小。采用矢量网络分析仪调查研究了NiFe2O4多层空心磁性粒子在2~18 GHz频段的电磁特性,结果显示由于空心多层结构,粒子具有优异的微波吸收性能。结果表明,在5~10 GHz范围内,样品的微波反射损耗低于−10 dB,在7.3 GHz处达到最小值−19 dB。

关键词： NiFe2O4粒子多层空心结构葡萄糖辅助水热法吸波性能

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复合过渡金属氧化物多层空心球的制备及其电容性能研究

复合过渡金属氧化物多层空心球的制备及其电容性能研究

引用

作者：刘晓雨合肥工业大学

学位级别：硕士

复合过渡金属氧化物由于具有良好的氧化还原活性以及巨大的自然丰富度而引发了人们的极大兴趣,通过设计独特的空心结构,可以获得优异的电化学性能。本文通过模板法,制备了NiMnO多层空心球和镍钴锰氧化物多层空心球,并研究了产物的形貌... 详细信息

复合过渡金属氧化物由于具有良好的氧化还原活性以及巨大的自然丰富度而引发了人们的极大兴趣,通过设计独特的空心结构,可以获得优异的电化学性能。本文通过模板法,制备了NiMnO多层空心球和镍钴锰氧化物多层空心球,并研究了产物的形貌、结构和电化学性能。主要内容如下:1、通过碳球分步吸附和一步吸附相应的金属离子,经过空气气氛下煅烧之后,成功制备了具有纳米片外壳的三层NiMnO空心球(NiMnO-NS)以及具有纳米粒子外壳的三层NiMnO空心球(NiMnO-NP)。结果表明,制备的NiMnO-NS空心微米球具有较大的比表面积(145.011 m g),且作为超级电容器电极材料展现出更加优异的电容性能。在电流密度为1 A g时,比容量高达1380 F g;当电流密度达到100 A g时,仍可获得68%的容量保留率,倍率性能较为优越;在10 A g电流密度下循环5000次,容量保持率高达98%,循环稳定性很好。此外,组装的NiMnO-NS//AC不对称超级电容器在功率密度为750W kg时,能量密度高达31.8 Wh kg;在10 A g电流密度下循环充放电10000次,容量损失仅为7%。其优异的性能归功于二元金属的协同作用和独特的空心结构。2、以碳球为模板,直接吸附Ni、Co和Mn三元过渡金属离子,然后在空气气氛下以不同的升温速率煅烧前驱体,成功制备了两层和四层的镍钴锰氧化物纳米空心球。结果表明,制备的四层镍钴锰氧化物纳米空心球具有更加优异的电容性能,在电流密度为1 A g时,比容量为952 F g;当电流密度达到40 A g时,比容量仍达到696 F g,容量保持率为73%。在10 A g电流密度下循环3200次,容量保持率为89%,具有良好的倍率性能和循环性能。这是因为多层空心结构具有较大的比表面和孔体积,能够增加电极材料与电解质的接触面积,为法拉第反应提供大量的活性位点,且缩短了电解质离子从外部到内部的扩散传输路径,加快了反应动力学,有利于电极材料电容性能的提升。

关键词： Ni6MnO8 镍钴锰氧化物多层空心结构超级电容器

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