乙炔黑对Co3O4电极电容特性的影响
粘结剂和乙炔黑含量对石墨电极锂离子电池性能影响-图文(精)
暮百罪Ｆ下氰飘Ｅ）舌弭飘２００６０３９１００６）本实验使用的是烈电极模拟电池结构，即聚四氟乙烯圆柱体模拟电池。双电极模拟电池作者简舟。赵廷凯（１９７ｍ１．男．博士后．研究方向为碳纳米材料及能源材料，ｚｔｋ－ｘｊｔｕ＠１６３．ｃｏｍ
第六屑中国纳米科技两安研讨会论文集
能方便简单的测试电极材料的比容量和循环性能．在手套箱中进行电池的组装，双电极模拟电池按照负极极片．隔膜纸。金属锂片，不锈钢钢体，弹簧片自下而上依次放好。并注入电解液，封口，组装成测试用电池。
２．１．１电化学性能比较
图３是不同含量粘结荆条件Ｆ。电极的可逆容麓与不可逆容量比较。图中电位降低的曲线为彳ｉ墨的充电（嵌锂）曲线，电位升高的曲线为放电（脱锂）曲线。
图３不同牯结荆音量对锂离子电池可逆与不可逆容量影响
第六届中国纳米科技西安研讨会论文集
由图３可以看出，不同的粘结剂含量对电池的充放电容量有较大的影响。粘结剂含量逐渐增加时，放电容量变化不大，但首次可逆容量逐渐增加，同时不可逆容量开始减少。嵌锂和脱锂过程，石墨活性物质由于层间嵌入和脱出锂离子，层间距发生变化。从而引起体积变化：而当粘结剂含量增加时。对活性物质的粘结强度增加，使极片石墨活性物质结构稳定，体积变化在弹性变化的范围内。粘结剂的含量过少．使活性物质不能完全的粘结，在充放电的过程中，石墨层的间距变化ｇＩ起的体积变化对ＳＥ｜膜的生成和稳定有破坏作用，消耗的不可逆容量增加。
２．结果与讨论
２．１粘结剂对石墨嵌锂性能的影响
首先固定乙缺黑的含量１０ｗｔ％．｝ｌ！其它条件不变，主要研究粘结剂含量变化对锂离子电池电极性能的影响。粘结剂的含量分别为４、６、８、１０、１２ｗｔ％。其ＳＥＭ结果见卜＋图２。
图２负极极片ＳＥＭ照片
（ａ）４％一（ｂ）１０％
四氧化三钴超级电容器电极材料的制备与研究
15
研究与开发
四氧化三钴超级电容器电极材料的制备与研究 3
王兴磊 1 ,欧阳艳 1 ,罗新泽 1 ,马浩亚 ·艾斯江 1 ,贾孝婷 2
(1. 伊犁师范学院化学与生物科学学院 ,新疆伊宁 835000; 2. 独山子石化方辰工程公司 )
摘 要 :电极材料是决定电化学电容器性能的一个主要方面 ,研究与开发高性能的电极材料是人们的研究重 点之一 。碳电极材料比电容较小 ;钌等贵重金属氧化物电极材料比电容量虽然很高 ,但昂贵的价格限制了其实际 应用 。因此价格低廉 、环境友好 、同样具有较高氧化还原电容的过渡金属氧化物成为目前超级电容器的研究热点 之一 。以硝酸钴为原料 ,以柠檬酸为模板水热合成了前驱体 , 200 ℃热处理后得到了四氧化三钴 。循环伏安 、恒流 放电等电化学测试表明 , 200 ℃所得四氧化三钴电极在 6 mol/L 氢氧化钾溶液中和 - 0. 1～0. 5 V ( vs. SCE) 电位 范围内 ,具有较好的循环稳定性能 ,单电极比电容达到 442 F / g。为开发高性能的超级电容器电极材料提供了参 考。 关键词 : 四氧化三钴 ;超级电容器 ;单电极比电容 中图分类号 : TQ138. 12 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 4990 (2009) 09 - 0015 - 03
Abstract: Electrode material is a major effect factor on performance of electrochem ical capacitor, and high performance electrode material has become the focal point of research and development at p resent. Specific capacitance of carbon elec2 trode material is low. A lthough the oxides of p recious metals such as ruthenium give very high specific capacitance, they have the inherent disadvantage of high p rice. Therefore, cheap and environmen-t friendly transition-metal oxides known as ex2 cellent electrode materials for supercapacitors w ith high oxidation reduction capacitance have attracted many interests of re2 searchers. Precursor was p repared via hydrothermal p rocess w ith cobalt nitrate as raw material and citric acid as temp late. After thermal treatment at 200 ℃, cobaltosic oxide (Co3O4 ) was obtained. Electrochem ical p roperties of p repared Co3O4 e2 lectrode material were tested by cyclic voltammogram and galvanostatic charge / discharge measurements. Results showed Co3O4 obtained at 200 ℃ has a good cycle stability in 6 mol/L KOH electrolyte w ith potential range from - 0. 1 to 0. 5 V ( vs. SCE). Its specific capacitance as single electrode was up to 442 F / g. This method p rovides a reference for development of high performance supercapacitor electrode material. Key words: cobaltosic oxide; supercapacitor; single electrode specific capacitance
二维结构硫化铜乙炔黑CuSAB复合材料在超级电容器中的应用
二维结构硫化铜-乙炔黑(CuS-AB)复合材料在超级电容器中的应用
张继宗，黄克靖*，刘彦明
信阳师范学院 化学化工学院 河南 信阳 464000
E-mail: keijinghuang@
超级电容器是一种介于普通电容器和二次电池之间快速充电/放电的储能器件，在军事以及民用上都有着广泛的应用。
近几年，迎来了科学界的研究热潮。
影响超级电容器性能的主要因素是电极材料，因而制备一种比表面积大、导电率高、可逆性好的电极材料成为了研究的重点。
二维材料具有良好的热导性、机械性和电性能超级电容器电极材料中较大的应用潜力。
本实验通过水热法将硫化铜(CuS)与乙炔黑(AB)聚合制备成为复合材料。
利用XRD、Raman、SEM等方式，对材料的组成和微观结构进行了表征。
将CuS-AB、炭黑、PTFE按照质量比为75:15:10的比例混合，并研磨均匀，涂于泡沫镍的表面，作为工作电极，测试其电化学性能。
结果表明， CuS-AB复合材料的电化学性能远高于单独的CuS和AB。
在6 mol/L的KOH电解液中，CuS-AB表现出法拉第准电容的性质，在1 A/g的电流密度下，其比电容高达2991.3 F/g。
另外，CuS-AB也表现出良好的循环稳定性，循环充放电600圈后，比电容仍保持初始值的84.1%。
图1 A) CuS的SEM图；B) CuS-AB的SEM图；C) CuS-AB的计时电位图；D) CuS-AB的循环
充放电图
164。
《Co3O4及其复合材料的制备与在超级电容器中的应用研究》
《Co3O4及其复合材料的制备与在超级电容器中的应用研究》一、引言随着社会对能源的需求和环境的压力，新型能源储存技术正在逐渐崭露头角。
超级电容器作为一种新兴的储能器件，具有高功率密度、快速充放电等优点，被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、风能、太阳能等众多领域。
Co3O4作为一种重要的电极材料，因其高理论比电容和良好的循环稳定性，在超级电容器中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究Co3O4及其复合材料的制备方法，并探讨其在超级电容器中的应用。
二、Co3O4及其复合材料的制备1. Co3O4的制备Co3O4的制备方法主要有热分解法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
其中，共沉淀法因其操作简便、成本低廉等优点被广泛应用。
具体步骤为：将钴盐溶液与碱性溶液混合，通过调节pH值使钴离子沉淀为Co(OH)2，再经过高温煅烧得到Co3O4。
2. Co3O4复合材料的制备为了提高Co3O4的电化学性能，常将其与其他材料进行复合。
如碳材料（如石墨烯、碳纳米管等）、金属氧化物（如SnO2、TiO2等）等。
这些复合材料可以通过溶胶凝胶法、水热法、化学气相沉积法等方法进行制备。
三、Co3O4及其复合材料在超级电容器中的应用1. 超级电容器的原理与特点超级电容器是一种基于双电层电容和法拉第赝电容原理的储能器件。
其特点包括高功率密度、快速充放电、循环寿命长等。
电极材料是超级电容器的关键部分，直接决定了其性能。
2. Co3O4在超级电容器中的应用Co3O4具有高理论比电容和良好的循环稳定性，因此被广泛应用于超级电容器中。
然而，纯Co3O4的导电性能较差，影响了其在超级电容器中的实际应用。
因此，研究如何提高Co3O4的导电性能和电化学性能具有重要意义。
3. Co3O4复合材料在超级电容器中的应用通过将Co3O4与其他材料进行复合，可以有效地提高其导电性能和电化学性能。
如碳材料可以提供良好的导电网络和高的比表面积，从而提高Co3O4的利用率；金属氧化物则可以提供更多的法拉第反应活性位点，从而提高电容性能。
Co3O4的制备及其超级电容性能研究
学位授予单位:哈尔滨工程大学
1.期刊论文王兴磊.欧阳艳.罗新泽.马浩亚·艾斯江.贾孝婷.Wang Xinglei.Ouyang Yan.Luo Xinze.Mahaoya
·Aisijiang.Jia Xiaoting四氧化三钴超级电容器电极材料的制备与研究-无机盐工业2009,41(9)
电极材料是决定电化学电容器性能的一个主要方面,研究与开发高性能的电极材料是人们的研究重点之一.碳电极材料比电容较小;钌等贵重金属氧化物
电极材料比电容量虽然很高,但昂贵的价格限制了其实际应用.因此价格低廉、环境友好、同样具有较高氧化还原电容的过渡金属氧化物成为目前超级电容器
的研究热点之一.以硝酸钴为原料,以柠檬酸为模板水热合成了前驱体,200 ℃热处理后得到了四氧化三钴.循环伏安、恒流放电等电化学测试表明,200 ℃所
得四氧化三钴电极在6 mol/L氢氧化钾溶液中和-0.1~0.5 V (vs. SCE) 电位范围内,具有较好的循环稳定性能,单电极比电容达到442 F/g.为开发高性能的
材料主要有三种:碳材料、导电聚合物复合材料以及贵金属氧化物或水合氧化物及其复合材料。尽管过渡金属氧化物或水合氧化物(如钌氧化物)及碳纳米管
能产生极大的能量密度和功率密度,然而用这些材料制造的电容器成本要比其它工艺技术高得多。因此,发展特征及性能有所改进的其它电极材料是下一步必
要的工作。本文简要论述了采用简单沉淀法制备氧化钻电极材料。
授权使用:吕先竟(wfxhdx),授权号:5003d433-268e-40df-b115-9ea700a99963下载时间:2011年3月1来自日杭州汽车租赁网/
用前景的超级电容器材料。
4.期刊论文胡雷.刘志宏.HU Lei.LIU Zhi-hong四氧化三钴粉末的制备与应用现状-粉末冶金材料科学与工程
树突状的Co3O4纳米结构及其在传感器、电容器和催化剂上的运用
Co3O4是一个重要的P型半导体，主要应用在锂离子电 池、多相催化、电化学电容器装置和其它应用上。特别指出， 纳米级的Co3O4材料在过去几年里引起了很多学者的研究， 这是因为其新颖的纳米结构可以导致其物理化学性质提高。 因此，很多控制合成纳米结构的Co3O4和Co3O4立方体、棒、 线、管和层已经制得。金属8-羟基喹啉螯合物由于其在光致 发光，电致发光，场致发光中很宽的变化使得其应用广泛。 这里，我们报道了基于Co（Ⅱ）和8-羟基喹啉的相互作用 来合成Co-8-羟基喹啉配位化合物，通过很多纳米棒组合成 树突状，接着在空气中进行热分解来形成Co3O4纳米结构。 更重要的是，检测H2O2非酶传感器可以通过纳米结构的 Co3O4修饰电极来制得，这中传感器随着H2O2浓度的变化， 表现出了很好的线性关系和高的灵敏性。作为电容器的电极 材料，电化学测量表现出了一个高比电容和长的循环周期。 Co3O4纳米结构同样也表现出了很高的催化活性，对于CO 的氧化表现出了稳定的活性，并在较低的温度下实现CO的 100%转换。
引言
H2O2是在环境和生物系统中一个重要的中间体，在污染 控制、织物和纸漂白、食品加工、杀菌剂方面应用很多。然 而， H2O2对于环境来说也是有危害的，在很多疾病中都有 涉及到，这使得对于H2O2在环境、制药、临床、工业研究 中的精确检测很重要。已经报道了一种简单有效的检测 H2O2的电化学方法，这个方法是在支持电解质中基于电化 学的电极上进行的。然而， H2O2在裸电极上的直接氧化对 于电化学分析并不适用，这主要是由于其低的电极动力学和 氧化还原反应需要高的过电势，这使得制备一个化学修饰电 极（CME）很重要。最近，人们研究了很多基于生物传感 器来检测H2O2的电化学方法，具体是在不同材料如血红蛋 白、多层碳纳米管、硅镁土中的细胞色素、C陶瓷纳米管纳 米复合物薄膜中的山葵过氧化物酶上固定酶/蛋白质。这些 H2O2生物传感器的运用由于酶本身固有的属性受到制约， 因为酶固定过程很容易受到温度、湿度、pH值的影响。因 此，制备一个稳定性高、制备简单、高效率的非酶的H2O2 生物传感器显得非常重要。
co3o4超级电容.
四、电沉积法
电沉积法是指对含有钴离子的溶液进行恒电流 电沉积,在其阴极上能生成纳米级材料。这种方法 能通过改变电解液溶度和组成,电沉积温度和电沉 积电位来改变材料的组成和形貌,而且该方法也可 直接将目标材料生长到集流体上,省去了电极制备 过程。以氧化招纳米管列阵(AAO)为模版,通过对 氯化钴溶液进行电沉积,然后用浓碱液将模版去除, 最后锻烧得到生长在基底上的C03O4纳米管列阵, 其比电容达574F/g。以泡沫镍为基底,以硝酸钴溶 液为电解液,电沉积然后锻烧得到生长在基底上的 多孔C03O4纳米片列阵,其比电容达325 F/g。
六、溶剂热法
溶剂热法的原理类似于水热法,是以非水溶剂 (如乙醇,乙二醇,苯等)代替水作为溶剂,在密闭容 器内进行高温高压的反应方法。溶剂热法不仅具 有水热法的优点如材料纯度高,粒径小且分布均匀 等,而且使用沸点较高的非水溶剂能进一步提高反 应爸内的压力,形成新的合成反应。以聚乙稀啦略 烧酮(PVP)为模版剂,通过调节聚乙二醇与水的配 比,形成了 C03O4纳米结构的形貌可控,分别得到 一维的针状纳米棒结构,二维的叶状纳米片结构和 三维的椭圆状微米颗粒,其中一维的针状纳米棒结 构的比电容最大(111 F/g)。
超级电容器的简介
超级电容器作为一种新型的储能装置,其储存 电量的大小等于电容和电压的乘积。传统的静电 电容器Байду номын сангаас接到外电路,可迅速将储存的电荷放出; 而只要两电极间存在电压,静电电容器可迅速充电, 直达平衡,其充放电期间没有化学变化及相变,理 论上没有衰减。而超级电容器根据储能机理的不 同可以分为三类:双电层电容,赝电容和混合电容。
二、化学沉积法
沉淀法是指通过调节溶液中阴离子的种类和配 比,以形成钴盐沉淀,然后再锻烧结晶的一种方法。 该方法与传统的高温固相法原理上基本一致,但在 合成过程中,沉淀法不仅只考虑阴离子一种因素, 还将温度,PH值等其他因素加以考虑,同时在沉淀 过程中往往加入模版作为形貌控制剂。以沸石分 子筛为模版,通过向氯化钴溶液加入氨水调节PH值, 最后得到Co(OH)2纳米须-沸石分子蹄复合物,其容 量高达1492 F/g。
乙炔双电层电容器黑(论文)
乙炔黑电极材料的双电层电容器制备与性能研究彭宝利（唐山学院中国唐山063020）摘要：利用乙炔黑为导电粉体，以PTFE为胶粘剂成功制备了具有较好充放电性能的多孔结构双电层电容器。
利用TEM测定了电极材料乙炔黑的粉末形貌，利用SEM测定了电极的表面形貌，利用充放电电路测定了电容器的充放电曲线。
研究结果表明，电极加工压力减小，小半径的孔洞所占比例下降，电极的实际使用表面积增大，比容量增高。
压力从48 Mpa下降到16 MPa，比容量增大17%。
压力大于48 MPa，压力对电极的有效面积影响不大。
胶粘剂含量下降，有效使用面积增大，电容器比容量提高。
胶粘剂从14％降低到6％，比容量增大46%。
压力增大导致电极的有效面积降低，电极上电荷密度提高，充电后的保持电压增大。
电解液浓度增大，通过影响极板电荷密度，充电保持电压也有所提高。
多孔电极的孔径分布，尤其是小孔径孔洞含量的增加直接影响了双电层电容器的充放电过程。
随制备压力增大，小孔量增加，初期放电缓慢，后期加速。
关键词：乙炔黑；PTFE，制备，双电层电容器中图分类号TM505Fabrication and properties of double-layer capacitor with acetylene blackelectrodePeng BaoliTangshan College, Tangshan，China 063020Abstract: Porous electric double-layer capacitors were prepared successfully with acetylene black and PTFE, where acetylene black was used as electrode precursor and PTFE as a binding.The acetylene powder and the electrode microstructure were measured by both TEM and SEM respectively. The charge-and-discharge curves were measured using a charge/discharge meter. In conclusion, the specific capacitance of the double-layer capacitors increased with the decrease in preparation pressure of the electrode due to increasing both the proportion of the effective micro-pores and the available surface. As the preparation pressure decreased from 48Mpa to 16Mpa, 17% of the specific capacitance was increased. However, when the pressure was above 48Mpa, the capacitance had almost no change with decreasing preparation pressure because the pressure affected hardly on available surface. Moreover, the specific capacitance increased with decreasing PTFE binding due to the increase in available surface. 46% of the specific capacitance was actively ascended as PTFE decreased from 14% to 6%. In addition, the charge density increased, hence the chargeable voltage increased with the increase in available surface because of high preparation pressure. Likewise, the charge density might increase and the chargeable voltage then increased with the increase in concentration of the electrolyte. Both the charge and the discharge behaviors of the double-layer capacitor were directly related to both the distribution and size of electrode pores. The capacitor discharge slowly first and then speedily while the proportion of the micro-pores increased with increasing preparation pressure.Key word: Acetylene Black, PTFE, Preparation, Double-Layer Capacitor一.前言双电层电容器（又叫电化学电容器，简称EC）是一种新兴的储能器件，其功率密度和能量密度介于传统电容器和电池之间[1]。
基于乙炔黑_壳聚糖膜修饰电极的阳极溶出伏安法测定水样中铅
１．３ 实 验 方 法 取１０．００ｍＬ ｐＨ ５．６的 ＢＲ 缓冲液加入电解
池，再加入已知 量 的 Ｐｂ２＋ 标 准 溶 液，在 －１．２０ Ｖ 搅拌 富 集 一 定 的 时 间 后，静 止 ３００ｓ，记 录 从 －１．０Ｖ到 ０．０ Ｖ 的 溶 出 伏 安 曲 线。 每 次 测 定 后，将 修 饰 电 极 置 于 底 液 中 （０．１ ｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ ５．６ 的 ＢＲ 缓 冲 溶 液），在 －１．０ Ｖ 到 ０．２０ Ｖ 之 间 以 １００ｍＶ／ｓ扫速循环扫描１０次即可除去残留在电极 表面的铅，恢复电极活性，从而用于连续测定。三角 湖水样中 Ｐｂ２＋ 的加标回收测定方法同水溶液。
冶 金 分 析 ，２０１１，３１（１２）：２９－３４ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，２０１１，３１（１２）：２９－３４
文 章 编 号 ：１０００－７５７１（２０１１）１２－００２９－０６
基于乙炔黑／壳聚糖膜修饰电极的阳极溶出 伏安法测定水样中铅
王亚珍
（江 汉 大 学 化 学 与 环 境 工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 ４３００５６）
摘 要：利用阳极溶出伏安法详细 研 究 了 Ｐｂ２＋ 在 乙 炔 黑／壳 聚 糖 膜 修 饰 玻 碳 电 极 上 的 电 化 学 行为，并对各种实验条件如支持电解质、溶液 ｐＨ 值、富集电位、富集时间等进行了优化。 相对 于裸玻碳电极，Ｐｂ２＋ 离子在复合膜修饰电极 上 具 有 良 好 的 电 化 学 响 应，Ｐｂ２＋ 在 ｐＨ ５．６ 的 ＢＲ 缓冲溶液中，在峰电位－０．５１Ｖ 处出现一 尖 锐 的 阳 极 溶 出 峰。 当 富 集 电 位 为 －１．２０ Ｖ，富 集 时间为３００ｓ时，Ｐｂ２＋ 的溶出峰电流与其浓度在２×１０－９～２×１０－７ ｍｏｌ／Ｌ 间和１×１０－６～５× １０－５ ｍｏｌ／Ｌ 间呈良好的线性关系，检出限可达１×１０－１０ ｍｏｌ／Ｌ（Ｓ／Ｎ＝３）。该修饰电极对铅离 子的阳极溶出伏安检测还有一定的抗干扰能力，将用该修饰电极应用于实 际 水 样 中 Ｐｂ２＋ 的 加 标 测 定 ，结 果 与 原 子 吸 收 光 谱 法 测 得 结 果 相 一 致 。 关 键 词 ：乙 炔 黑 ；壳 聚 糖 ；铅 ；化 学 修 饰 电 极 ；阳 极 溶 出 伏 安 法
纳米Co3O4-碳纳米管复合电极的超级电容性能研究
等领域 。电极材 料是超级 电容器 的重 要组成部 ２
分， 因此 ， 目前 许 多 研 究 主 要 是 针 对 电 极 材 料 的 。 Ｒ ｕ的氧 化物具 有 很 高 的 比容 量 和 十 分 优 良的 电容
活性炭结构上的所谓“ 死孔 。碳纳的上述特征， 使 所得超级离子电容器 的等效串联电阻米管的小 ， 功 率特性和频率响应特性好。但碳纳米管主要是形成
的优势避免不足 ， 我们采用纳米 Ｃ３４ ｏ 与碳纳米管 ｏ 复合材料制作超级电容 电极 ， 并对其超级 电容其性
能进行 研究 。
氧化物作为替代物受到广泛关注 ， 具有 良好的发展
前景 。纳 米 Ｃ３４虽然 表 现 出 了 良好 的 电容 性 能 ， ｏＯ 比电容达 到 ４０ ・＿＿ ， ０Ｆ ｇ ｌ 但是 Ｃ３ ４ ５ Ｊ ００ 为半 导 体材 料 ，
超级 电容器也称 电化学 电容器 ， 是一种介于传 统 电容器与电池之 间的新型储 能器件 ， 由于其具有
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从图１Ａ中可看出，两电极表现出的电容特性依流和图形面积都比纯Ｃｏ。Ｏ。电极大．说明乙炔黑的 然是由Ｃｏ。Ｏ。发生氧化还原反应而引起的法拉第准掺杂提高了Ｃｏ。０。电极的电容。Ｃ０３０４为一种半导 电容。另外，很明显看到ＣｏａＯ・＋乙炔黑电极的峰电 体材料，当在Ｃｏｓ０．电极中掺杂一定比例的乙炔黑，
万 方数据
式中：Ｑ为电量，Ｃ；△Ｕ为放电电压范围，Ｖ；△ｔ为放 电时间，ｓＨ为充放电电流，Ａ；△ｍ为电极材料用量，ｇ。 通过计算可得纯Ｃｏ。Ｏ。电极和Ｃｏ。Ｏ。＋乙炔黑
电极在５ ｍＡ电流下的比电容，分别为２２８ Ｆ／ｇ和
３４０
了Ｃｏ。Ｏ．电极的导电性。 ３
小
结
本节研究了乙炔黑对Ｃｏ。Ｏ。电极电化学电容性 能的影响。乙炔黑的掺杂改善了Ｃｏ。Ｏ。电极的导电 性能和容量性质，优化了电极电容特性。在５ ｍＡ的 充放电电流下，经乙炔黑掺杂的Ｃｏ。ｑ电极其容量 为未经掺杂Ｃｏ。Ｏ。电极的１．５倍。
ｍＬ ０．５ ｍｏｌ／Ｌ硝酸钴和０．０２ ｔｏｏＬ
尿素加人该混合液中，继续搅拌１ ｈ后转入内衬聚四 氟乙烯不锈钢高压反应釜中，装填度为８０％．密封．
２结果与讨论
２．１循环伏安测试
图Ｉ
Ｃ０３０．电极的循环伏安图
（Ａ）纯Ｃ０３０４电极（ａ）和Ｃ０３０４＋乙炔黑电极（ｂ）；（Ｂ）纯Ｃ０３０４电饭在不同扫速下Ｉ（Ｃ）Ｃｏｃｏ‘＋乙炔黑电极在不同扫速下．
性能。 ２．３交流阻抗测试
ａ：纯ｃｏ，Ｏ．电橄 ｂ：ｃ０，ｑ＋己炔黑Ｉｎ檄
ａ：纯ｃ０，０．电极
ｂ：‰０４＋乙炔黑电极 图４ 黑电极的交流阻抗测试
这些交流阻抗图都是由高频区的半圆和低频区 的直线组成。高频区反映出的电阻主要由电解液的 离子电阻、活性物质的内部电阻和活性材料与电流集 流体的界面电阻构成。在高频区，曲线ｂ的阻抗半圆
图２ 电极的充放电图
明显小于曲线ａ，说明Ｃｏ。Ｏ。＋乙炔黑电极的电化学 传荷电阻比纯Ｃｏ。Ｏ．电极小。另外，通过放大图可
根据质量比电容Ｃｐ公式：
ｒ、一 。“
Ｑ
△Ｕ×△ｍ
—
Ｉ×△‘ △Ｕ×Ａｍ
，１、 、上７
得出纯Ｃｏ。Ｏ。电极和Ｃｏ。Ｏ。＋乙炔黑电极的内阻分 别为０．４５
Ｑ、０．３７
Ｑ。由此可见，乙炔黑的掺杂提高
乙炔黑
关键词ｃｍ０‘
电化学性能
乙炔黑（ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｂｌａｃｋ）是以乙炔为原料而制得 的碳黑。由于乙炔黑具有优良的导电性能、比表面积 大、吸附能力强、粒度很小且各向同性，因而被广泛地 用于电化学和电分析领域。目前，在电化学电容器的 研究中，乙炔黑通常用来提高过渡金属氧化物或氢氧 化物电极材料的导电性能。如苏岳锋等应用新型乙炔 黑对ＮｉＯｘ电极进行固相掺杂，可改变ＮｉＯｘ电极的 微结构和组成，增加电极内部离子通道和电子通道数 量，提高电极导电性能和活性物质的利用率，并优化 电极的电容特性。 １
２００９薤
新疆有色金属
１０１
不但提高了电极材料的导电性，而且使Ｃｏ。Ｏ。电极 微结构得以调整，电极将同时具有形成法拉第准电容 和双电层电容的能力。同时，乙炔黑的添加还促进了 活性材料的分散，增加了其表面活性，从而使氧化还 原速度发生了变化。但若大量的掺杂乙炔黑，将使电 极的容量性质变化较小，因为过多的乙炔黑会将 Ｃｏ。Ｏ。颗粒包裹过密，影响电极法拉第准电容的形成 和作用。 从图１中可看出，纯Ｃｏ。Ｏ。电极的循环伏安曲 线在２０ ｍＶ／ｓ的扫速下发生变形，而Ｃｏ。Ｏ．＋乙炔 黑电极的循环伏安曲线依然保持良好的形状，表明乙 炔黑掺杂提高了Ｃｏ。Ｏ．电极大电流放电性能。 ２．２恒流充放电测试
增刊１ １００ 新疆有 色金属 －＿＿＿＿－＿・＿＿・＿＿－＿＿＿＿＿＿＿・＿＿・－＿・－・＿＿－＿－＿＿＿＿＿－・＿・・＿・－＿＿－・＿＿・－＿一ＩＩ—！Ｉ
乙炔黑对Ｃ０３ ０４电极电容特性的影响
孙 哲
（新疆有色金属研究所
鸟鲁木齐８３００００）
摘
要
采用水热微乳液法．在ＣＴＡＢ表面活性剂的作用下合成Ｃ０３０ｔ电极材料．同时研究了乙炔黑的掺杂对其电化学性能的影响．
温下干燥后压成面积为１ ｅｍ２的电极片。
实
验
以Ａｇ／ＡｇＣＩ作参比电极，铂电极作为辅助电极。
在６ ｍｏｌ／Ｌ ＫＯＨ溶液中研究电极的循环伏安测试
Ｃｏ。Ｏ。电极的制备
称取１
ｇ
ＣＴＡＢ溶于由１．５ ｍＬ正戊醇和３０
和充放电测试，在ＣＨｌ６６０电化学工作站上进行；在 电化学综合测试仪上进行交流阻抗测试。
ｍＬ环己烷组成的混合溶液中，室温下磁力搅拌３０ ｍｉｎ．然后将１０
收稿：２００９—０３一１２
图３
电极的比电容值与电流的关系图
万 方数据
Ｆ／ｇ。由此可看出Ｃｏ。Ｏ．＋乙炔黑电极的比电容
比纯Ｃｏ。Ｏ。电极要高０．５倍，进一步证明掺杂乙炔 黑能提高活忤物质的电化学电容性质。
Ⅱ：纯Ｃ％Ｏ。ＬＵ概 ｂ：ｃ屯ｑ＋己烛黑电极
参考文献
（１］苏岳锋，吴锋。包丽颖．乙炔黑掺杂ＮｉＯｘ电极及其应
用［Ｊ］．新型炭材料，２００４，１９（３）：１９２～１９６．
从图３可看出，当电流由３ ｍＡ增大到５
ｍＡ
时，曲线ｂ的比电容几乎无变化，而纯曲线ａ明显减 少了约２０ Ｆ／ｇ；与此同时．当电流增大到４０ ｍＡ时， 纯Ｃｏ。Ｏ。电极和Ｃｏ。Ｏ。＋乙炔黑电极比电容分别降 为小电流（３ ｍＡ）时比电容的５８％和８４％。由此可 见，乙炔黑的掺杂提高了活性物质在大电流下的放电
１．１
１００℃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ别恒温４
ｈ，６ ｈ，８
ｈ，反应完全冷却至室温
可得粉红色沉淀．抽滤．用去离子水、无水乙醇反复淋 洗，５０℃下真空干燥２４ ｈ，最后将所得粉末分别在 ３００℃高温下热处理２ ｈ，即得Ｃｏ。Ｏ。黑色产物。
１．２
电极的电化学测试 Ｃ０３Ｑ粉末与乙炔黑、粘结剂聚四氟乙烯（ＰｒｒＦＥ）
以质量比７０：２５：５相混合和成糊状，均匀地涂在镍网 上，常温下干燥后压成面积为１ ｃＴｎ２的电极片。 Ｃｏ。Ｏ。粉末与粘结剂聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）以质 量比９５：５相混合和成糊状，均匀地涂在镍网上，常