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原位掺杂superp导电剂制备superp/氢氧化镍复合材料

可用于超级电容器

氢氧化镍作为较好的膺电容电极材料，但由于其较低的导电性

和较差的循环寿命，限制了其作为电极材料的应用，为了解决这一问

题，我们首先探究了原位掺杂乙炔黑，以提高氢氧化镍的导电性能。

实验结果证明乙炔黑能均匀地分散到镍盐溶液中，但未能掺杂到

Ni(OH)2中，为此我们尝试了乙炔黑的同种碳材料—superp,其粒径

小于乙炔黑，理论上能更好的掺杂，经过微量探究实验，从比容量的

对比中，我们证实了superp可以原位掺杂制备superp/Ni(OH)2

复合材料。具体实验方案如下：

一．微量掺杂的探究实验(镍盐体系选定，镍盐浓度选

定0.1mol/L.)

1.探究其最适电流密度

初步拟定电流密度范围10mA-50mA,在沉积量一定的情况下，电流

密度梯度为10.20.30.40.50mA下，阴极极化时间依次为

15s.7.5s.5s.3.75s.3s.取出，干燥时间为30-40min,依次测CV.

GCD.对比其峰位，峰电流，比容量。确定最优的电流密度范围。

在确定的电流密度范围下，进一步确定其最适电流密度。

2.探究其最适掺杂量

初步拟定掺杂量的范围为10mg-40mg，配制四杯0.1mol/L的镍盐

溶液，掺杂量分别为10,20,30,40mg。控制其沉积量，在最适电流

密度下，作阴极极化，取出，干燥，测CV.GCD.对比其数据得出粗

略的掺杂量范围，在这一范围内，重复以上步骤，确定最佳掺杂

量.

二．大量掺杂的探究实验（镍盐体系选定硝酸盐体系，浓度选定1mol/L）

在已有的实验基础上，（1）superp的分散性，钛片的表面处理，

搅拌，温度都会对电沉积氢氧化镍有所影响。Superp的分散性用表

面活性剂，十二烷基硫酸钠两粒，乙醇5mL作镍盐的溶剂,超声

20-25min,可得到分散性较好的镍盐体系。（2）钛片的表面处理，截

取钛片面积为13.8*2.5cm=34.5cm2.先用砂纸打磨，在塑料瓶中加入

适量的蒸馏水，并滴入十几滴氢氟酸，至钛片表面反应剧烈，反应时

间控制在3-5min,至钛片表面光滑呈银白色，取出，立即放入超声后

的硝酸镍溶液中，用恒电位仪共沉积，选取微量探究的最适电流密度，

设定电流，在恒流下阴极极化，电极体系选定双电极体系，铂片做对

电极，钛片为工作电极，同时加磁子，在磁力搅拌器上搅拌，沉积时

间为2.5h.温度暂时不做考虑，在后续工作中再做探究。

1.最适掺杂量在微量的基础上进行。

2.探究最适镍盐浓度

浓度范围选定0.5.1.1.5.2mol/L一系列浓度梯度，控制理论沉积

量一定的情况下，沉积时间不变。

3.制样压片流程

磨样样品量控制在150mg左右，导电剂为乙炔黑（或者superp）,

二者将做进一步探究，流程为样品10min,导电剂后混磨5min，乙

醇湿磨15min,加胶黏剂5min.切片，压片，在压片机上过两次。

在真空干燥箱里干燥1h.取出，测CV,GCD