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纳米材料化学与制备技术 文献阅读报告 姓名： 学号： 专业：材料化学 PAGE \* MERGEFORMATi 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1.文献介绍 h 1 1.1文献简介 h 1 1.2主要内容 h 1 1.2.1材料的制备 h 1 1.2.2材料的表征 h 2 1.2.3材料的前景 h 5 2.创意阐述 h 5 2.1材料选取 h 5 2.2结构设计 h 5 2.3制备工艺 h 6 3.改进建议 h 6 3.1薄膜厚度的影响 h 6 3.2具体环境的影响 h 6 4.感想总结 h 6 参考文献 h 7 纳米材料化学与制备技术文献阅读报告 PAGE \* MERGEFORMAT7 1.文献介绍 1.1文献简介 本次阅读文献的题目为“Three-Dimentional Porous Nano-Ni/Co(OH)2 Nanoflake Composite Film: A Pseudocapacitive Material with Superior Performance”，即“三维多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜：一种高性能的准电容材料”。 文献摘自American Chemical Society(美国化学学会ACS)下的The Journal of Physical Chemistry。 该文献主要介绍了一种新型的准电容材料，可应用于超级电容器。不同于以往的超级电容电极材料，这种材料具有优异的电容特性，兼具高能量密度与高功率密度，同时这种多孔纳米复合薄膜材料的结构设计也使其具有出色的循环稳定性。除此之外，文献中介绍的这种多孔纳米金属/氢氧化物纳米薄片复合材料的设计理念与制备方法值得我们进行进一步地研究与学习。 1.2主要内容 1.2.1材料的制备 ①以镍金属箔片为工作电极，铂片为对电极，运用电化学沉积法在标准双电极体系中制备多孔纳米镍薄膜； ②再以多孔纳米镍薄膜为工作电极，运用电化学沉积法在标准三电极体系中沉积氢氧化钴： NO Co 1.2.2材料的表征 (1)形貌表征 SEM:三维多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜 (2)物相表征 (a,b)SEM: 三维多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜 (c)TEM: 被氢氧化钴纳米薄片包覆的镍纳米颗粒 (d)TEM: 氢氧化钴纳米薄片（其中右上角为相应的选区电子衍射图像，证明该纳米薄片为α-Co(OH)2相） (e)XRD:A为多孔纳米镍薄膜，B为多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜 (3)性能表征 在性能测试方面，这项工作主要是通过进行实验对多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜与以泡沫镍为基底沉积的氢氧化钴纳米薄片在各方面性能的对比，同时将实验数据与其它超级电容器电极材料公布的相关数据进行对比，从而得出结论。 (a)放电曲线：多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜 (b)放电曲线：泡沫镍基底/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜 (c)Ragone图：黑色为泡沫镍基底/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜，红色为多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜，通过比较可知后者具有更高的能量密度与功率密度 (d) (d)不同放电电流密度下的比电容比较：从图可知多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜的稳定性更好。 (e) (f) (e)多孔纳米镍薄膜的放电量循环特性 (f)多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜的放电量循环特性 (g) (g)比电容循环特性：从图中对比可知，多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜的比电容较高，并且在经过2000次循环后仍保有较高的比电容，其循环稳定性更优。 (h) (h)电化学阻抗谱：从图中可知多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜的电荷转移电阻和离子扩散电阻均相对较低，这也是其具有优异电容特性的一个重要原因。 1.2.3材料的前景 正如之前提到的，这项工作通过实验以及查阅相关数据作对比，得出多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜具有优异电容特性的结论。该材料可应用于超级电容器，并且解决在不牺牲功率密度的前提下提高能量密度的问题。这种具有低维护成本、低阻抗、高稳定性、长循环寿命、高功率密度与高能量密度的超级电容器电极材料的前景是很广阔的。 2.创意阐述 2.1材料选取 该文献的作者通过查阅相关资料，发现多孔纳米镍薄膜可以通过氢气泡模板法制备，但并没有提到在超级电容器方面的应用，原因可以从(e,f)两图看出，没有沉积氢氧化钴薄片的多孔纳米镍薄膜并不具有理想的性能。进一步地，氢氧化钴是一种具有高比电容的材料，且成本低。于是作者设计了这样一种结构，将两者复合，优势互补，得到所需要的材料。 2.2结构设计 多孔纳米镍/氢氧化钴纳米薄片复合薄膜的结构设计是这项工作的一大亮