cuco双金属氧化物模版制备及超级电容器性能研究
对钴、铜离子使用不同的配体材料制备双金属氧化物软模版，并将其制作为电化学电容器的电极材料，通过形貌结构表征、电化学测试等鉴定该材料的电化学性能。通过对双金属氧化物与单金属氧化物材料电极性能的比较，我们发现以L1作为配体合成的Cu-Co双金属氧化物电极材料的电容量在5 mV/s时为178.5 F/g，在电流密度为0.1 A/g时比容量为144.94 F/g，比单金属氧化物Co3O4纳米材料的电容量与比容量都高很多，找到了在实验中性能最佳的电极材料。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 实验部分2
1.1 仪器与表征 2
1.2 材料的合成 3
1.2.1 配体的合成3
1.2.2 溶液的配制4
1.2.3 样品的合成4
1.2.4 电极材料的制备4
1.2.5 实验电极的制作4
2 结果与讨论5
2.1 电极材料的结构表征5
2.2 电极材料的形貌鉴定5
2.3 电极材料的电化学性能研究9
2.3.1 循环伏安法测定电极材料10
2.3.2 恒流充放电测试电极材料11
2.4 讨论12
致谢12
参考文献13
CuCo 双金属氧化物模版制备及超级电容器性能研究
引言
引言
配位聚合物粒子（CPPs）可以作为软模板煅烧得到功能化的无机金属氧化物更加拓展了其实用性：即选择和设计多功能的有机构筑单元使其与金属离子或簇反应合成具有特定形貌的CPPs，然后将其作为前驱体通过调控温度和升温速率等因素合成无机多功能纳米材料。因此，CPPs可以作连接有机材料和无机材料的桥梁，这就给我们提供了非常重要的启示：（i）特定形貌的CPPs的合成条件非常温和且较易制备，所以可以选择具特定形貌的配合物粒子并对煅烧过程加以控制，以制备出各种各样的、形貌保持的多功能无机产品；（ii）控制升温速率和煅烧前驱体所采用的温度可以获得具有良好性能的多孔结构材料；（iii）CPPs材料在连接 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
有机材料和无机多功能材料方面起着至关重要的作用。
通过利用CPPs的制备方法将过渡金属氧化物制备成配位聚合物粒子，通过对其材料的研究表征、性能测试等，研究其纳米配位聚合物的性能特点。另外，由于不断减少的化石燃料储备、不断升级的环境问题以及不断上涨的能源价格，目前为止，国内很多研究正致力于发展低成本、重量轻、环保的储能设备，如超级电容器。对于超级电容器的研究可分为：电极材料、电解液以及组装技术这三个方面，其中对于电极材料的研究是最为重要的一个热点，并且现在已经陆续开发出了很多种性能优良的电极材料。
按电极材料，超电容器可分为碳基型、金属氧化物型和聚合物型超电容器。和碳材料相比，金属氧化物具有更高的比容量和能量密度；和导电聚合材料相比，金属氧化物又具有较好的循环稳定性。因此，金属氧化物电极材料自问世以来一直受到人们的高度重视。目前报道的金属氧化物电极材料可分为贵金属氧化物(RuO2)和基于Ni、Co、Mn、V等过渡金属的氧化物及其水合物电极材料。
超级电容器是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型储能器件，它兼有电池和传统电容器的优点，与电池相比超级电容器有如下优点[14]：(1) 较高的功率密度；(2) 充放电寿命长；(3) 快速充放电；(4) 工作温度范围宽(40~70 V)，低温性能优越；(5) 超级电容器所使用的材料是安全和无毒的；(6)应用灵活。
迄今为止，过渡金属氧化物，如二氧化钌（RuO2）、氧化镍（NiO）、氧化铜（CuO）、氧化钴（Co3O4, CoO）[5]和氧化锰（MnO2, Mn3O4, MnO）等材料已经广泛用作电化学电容器的电极材料。氧化铜（CuO）是有着窄带间隙（Eg = 1.2 eV）的一类重要的p型过渡金属氧化物半导体，因其拥有较高的理论容量、价格低廉以及环境友好等特点已广泛应用于新一代的可再充电的锂离子电池[68]。另外、氧化钴也是一种具有发展潜力的超级电容器电极材料，其法拉第反应的原理和超级电容性能与氧化镍极为相似。Chuan等人[9]使用醇盐水解法制备了超细Co2O3电极材料，比容量达到291 F/g而且循环稳定性很好，但是该方法工艺相对复杂，且制备的材料容量较低；曹林等[5]采用化学氧化还原法得到了纳米Co3O4材料，该材料具有很高的比表面积、丰富的孔道结构以及疏松填充的结构，最高比容量可达401 F/g，说明对于氧化物材料，比表面积的增大和丰富的孔结构能够显著提高其比容量。Wang等[10]以梓檬酸钴螯合物作为中间体，制备了介孔无定形Co3O4，最高比容量427 F/g且具有良好的循环稳定性，无定形态极是该材料赝电容性能优异的主要原因。
本文中，我们主要通过合成形貌不同的双金属配合物粒子前驱体，控制升温速率跟煅烧温度对前驱体进行煅烧，制备几种形貌保持的多功能双金属复合材料氧化铜/氧化钴，对其结构进行系统化的表征，并进一步探究其超电容储能性能。
1、实验部分
1.1 仪器与表征
试剂全部购于药品厂家，为作进一步处理，如有改进与优化，会进一步告知，药品清单如表1所示。其中样品的高温煅烧是在程序升温马弗炉中进行，样品离心过程是在低温高速离心机中完成，样品的烘干在温度可控真空干燥箱中进行。通过X射线粉末衍射仪（XRD，Bruker D8）准确获取电极材料的物相信息；针对材料中多尺度形貌结构和化学成分表征的需要，用扫描电子显微镜（SEM，S4800）研究核壳材料的微观结构及形貌、大小信息；辰华CHI660E电化学工作站用于表征电极材料的电化学性能，电化学表征手段主要涉及循环伏安法、计时电位方法两种。其中，用于循环伏安和计时电位方法测试得到的电容量大小计算公式如下：
（1）
（2）
表1 药品清单表
药品名
备注
3,5二氨基苯甲酸
99%，ACROS
对氨基苯甲酸
99%，J&K
3吡啶醛
99.9%，Alfa Aesar
4吡啶醛
99.9%，Alfa Aesar
醋酸钴
分析纯，国药
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 实验部分2
1.1 仪器与表征 2
1.2 材料的合成 3
1.2.1 配体的合成3
1.2.2 溶液的配制4
1.2.3 样品的合成4
1.2.4 电极材料的制备4
1.2.5 实验电极的制作4
2 结果与讨论5
2.1 电极材料的结构表征5
2.2 电极材料的形貌鉴定5
2.3 电极材料的电化学性能研究9
2.3.1 循环伏安法测定电极材料10
2.3.2 恒流充放电测试电极材料11
2.4 讨论12
致谢12
参考文献13
CuCo 双金属氧化物模版制备及超级电容器性能研究
引言
引言
配位聚合物粒子（CPPs）可以作为软模板煅烧得到功能化的无机金属氧化物更加拓展了其实用性：即选择和设计多功能的有机构筑单元使其与金属离子或簇反应合成具有特定形貌的CPPs，然后将其作为前驱体通过调控温度和升温速率等因素合成无机多功能纳米材料。因此，CPPs可以作连接有机材料和无机材料的桥梁，这就给我们提供了非常重要的启示：（i）特定形貌的CPPs的合成条件非常温和且较易制备，所以可以选择具特定形貌的配合物粒子并对煅烧过程加以控制，以制备出各种各样的、形貌保持的多功能无机产品；（ii）控制升温速率和煅烧前驱体所采用的温度可以获得具有良好性能的多孔结构材料；（iii）CPPs材料在连接 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
有机材料和无机多功能材料方面起着至关重要的作用。
通过利用CPPs的制备方法将过渡金属氧化物制备成配位聚合物粒子，通过对其材料的研究表征、性能测试等，研究其纳米配位聚合物的性能特点。另外，由于不断减少的化石燃料储备、不断升级的环境问题以及不断上涨的能源价格，目前为止，国内很多研究正致力于发展低成本、重量轻、环保的储能设备，如超级电容器。对于超级电容器的研究可分为：电极材料、电解液以及组装技术这三个方面，其中对于电极材料的研究是最为重要的一个热点，并且现在已经陆续开发出了很多种性能优良的电极材料。
按电极材料，超电容器可分为碳基型、金属氧化物型和聚合物型超电容器。和碳材料相比，金属氧化物具有更高的比容量和能量密度；和导电聚合材料相比，金属氧化物又具有较好的循环稳定性。因此，金属氧化物电极材料自问世以来一直受到人们的高度重视。目前报道的金属氧化物电极材料可分为贵金属氧化物(RuO2)和基于Ni、Co、Mn、V等过渡金属的氧化物及其水合物电极材料。
超级电容器是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型储能器件，它兼有电池和传统电容器的优点，与电池相比超级电容器有如下优点[14]：(1) 较高的功率密度；(2) 充放电寿命长；(3) 快速充放电；(4) 工作温度范围宽(40~70 V)，低温性能优越；(5) 超级电容器所使用的材料是安全和无毒的；(6)应用灵活。
迄今为止，过渡金属氧化物，如二氧化钌（RuO2）、氧化镍（NiO）、氧化铜（CuO）、氧化钴（Co3O4, CoO）[5]和氧化锰（MnO2, Mn3O4, MnO）等材料已经广泛用作电化学电容器的电极材料。氧化铜（CuO）是有着窄带间隙（Eg = 1.2 eV）的一类重要的p型过渡金属氧化物半导体，因其拥有较高的理论容量、价格低廉以及环境友好等特点已广泛应用于新一代的可再充电的锂离子电池[68]。另外、氧化钴也是一种具有发展潜力的超级电容器电极材料，其法拉第反应的原理和超级电容性能与氧化镍极为相似。Chuan等人[9]使用醇盐水解法制备了超细Co2O3电极材料，比容量达到291 F/g而且循环稳定性很好，但是该方法工艺相对复杂，且制备的材料容量较低；曹林等[5]采用化学氧化还原法得到了纳米Co3O4材料，该材料具有很高的比表面积、丰富的孔道结构以及疏松填充的结构，最高比容量可达401 F/g，说明对于氧化物材料，比表面积的增大和丰富的孔结构能够显著提高其比容量。Wang等[10]以梓檬酸钴螯合物作为中间体，制备了介孔无定形Co3O4，最高比容量427 F/g且具有良好的循环稳定性，无定形态极是该材料赝电容性能优异的主要原因。
本文中，我们主要通过合成形貌不同的双金属配合物粒子前驱体，控制升温速率跟煅烧温度对前驱体进行煅烧，制备几种形貌保持的多功能双金属复合材料氧化铜/氧化钴，对其结构进行系统化的表征，并进一步探究其超电容储能性能。
1、实验部分
1.1 仪器与表征
试剂全部购于药品厂家，为作进一步处理，如有改进与优化，会进一步告知，药品清单如表1所示。其中样品的高温煅烧是在程序升温马弗炉中进行，样品离心过程是在低温高速离心机中完成，样品的烘干在温度可控真空干燥箱中进行。通过X射线粉末衍射仪（XRD，Bruker D8）准确获取电极材料的物相信息；针对材料中多尺度形貌结构和化学成分表征的需要，用扫描电子显微镜（SEM，S4800）研究核壳材料的微观结构及形貌、大小信息；辰华CHI660E电化学工作站用于表征电极材料的电化学性能，电化学表征手段主要涉及循环伏安法、计时电位方法两种。其中，用于循环伏安和计时电位方法测试得到的电容量大小计算公式如下：
（1）
（2）
表1 药品清单表
药品名
备注
3,5二氨基苯甲酸
99%，ACROS
对氨基苯甲酸
99%，J&K
3吡啶醛
99.9%，Alfa Aesar
4吡啶醛
99.9%，Alfa Aesar
醋酸钴
分析纯，国药
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