RuO2／CuO复合电极材料的制备及其性能研究.pdfVIP

材 料 2013年第19期(44)卷 文章编号 ：1001—9731(2013)19-2836—04 RuOz／CuO复合 电极材料的制备及其性能研究 卢 云，元 杰，胡永达，杨 春 (电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室 ，四川 成都 610054) 摘 要 ： 分别采用溶胶一凝胶 法和低热 固相反应法制 复合 电极材料 ，获得了具有高比容量 、低 内阻的超级电 备无定型水合 Ru0。和 CuO粉末，进 而制备 了不同含 容器 电极材料 。 量 的 RuO ／CuO 复合 电极 ，用扫描 电镜对 复合 电极 的 2 实 验 形貌进行表征，并对复合 电极进行循环伏安、交流 阻 抗、恒流充放 电等 电化学性能测试 ，结果表 明，RuO ／ 2．1 实验样品 CuO复合有助于获得较细颗粒和改善 RuO 的阻抗特 水合三氯化钌 (RuC1。·H O，昆明产 ，AR，含 性 。当CuO 的含量为 3O (质量分数)时，在 38 的 Ru37．7 )，钽片(宝鸡市未来金属材料设备制造有限 H。SO 溶液 中，扫描速度为 5mV／s时，复合 电极 的比 公司，厚度 0．1mm，纯度 ≥99．95 )，Cue1 ·2H O、 电容为 5l3F／g，内阻为 0．361Q，且在 经过 400次充放 H2SO 、NH CHO。、C2H O2、NaOH 均 为分析纯 ，聚 电后 ，比容量仍保持 91．4 ，可作 为较理 想的超级 电 偏氟乙烯 (PVDF)为化学纯 。 容器 电极材料 。 2．2 RuO 的制备 关键词 ： RuO ；CuO；复合电极 ；比电容 采用溶胶一凝胶方法制备 RuO。，首先将 2～5g的 中图分类号 ： TM53 文献标识码 ：A RuC1。·H O溶于 100mI蒸馏水和乙醇 (1：1)混合 DoI：10．3969／．issn．1001-9731．2O13．19．021 溶液中，将 0．2～O．5mol／L的NH HCO。溶液缓慢加 入到 RuC1。·H O溶液中并不断搅拌，直至溶液 pH l 引 言 值为 7，静置 12h，使溶液与沉淀分离 ，经过滤 ，用蒸馏 超级电容器 (supercapacitor)，又叫电化学电容器 水将过滤物冲洗 4～5次，去除杂质离子，在 260C下 (electrochemicalcapacitor)、法拉 电容 ，是一种介于普 脱水处理，得到 Ru()。粉末。 通 电容器和电池之间的一种新型的储能器件 。超级电 2．3 CuO 的制备 容器兼具有 电池 的高 比能量和传统 电容器 的高 比功 采用低热固相反应法制备 CuO1]，按 ”(CuC1。· 率 ，它在移动通信 、电动汽车、国防科技及航空航 天领 2H O)： (NaOH)一1：2，置于研钵 中混合研磨均 域都有广泛的应用前景口]。超级 电容器按照它的储能 匀 ，待反应体系的颜色由浅蓝色变成黑色时，用去离子 原理分为基于双电荷层机理的双电层 电容器和基于法 水清洗 3～5次，再用乙醇洗涤 2～3次，自然干燥得到 拉第氧化还原反应的法拉第赝电容器。电极材料是决 CuO粉末 。 定超级 电容器的关键因素之一 。目前电极材料的研究 2．4 RuO ／CuO复合 电极 的制备 主要集 中在 各 种炭 类 材料 ]、过 渡 金属 氧 化 物 材 称取不 同配 比的 RuO 和 CuO 粉末 ，其 中 Cu() 料 和高分子导电聚合物上[6]，其中金属氧化物相比 所 占的质量 比分别为 l0 、2