NiSO4-Co(NO3)2-氨水体系制备Ni-Co-O电极材料的反应动力学研究
Ni-Co-O复合材料作为超级电容器的电极材料，因为其具有价格低廉、电化学性能好、环境友好等诸多优点，近年来受到了越来越广泛的关注。目前，对于Ni-Co-O复合材料的研究主要集中于它的合成方法和电性能优化，但是对于合成该材料反应机理方面的研究却少见报道。因此，本文针对以NiSO4·6H2O、Co(NO3)2·6H2O和氨水体系合成Ni-Co-O复合材料的两个重要反应过程:共沉淀过程和热分解过程，进行了系统的动力学研究。具体研究内容如下: (1)在连续稳态的反应条件下，对共沉淀法合成Ni-Co-O材料前驱体的反应结晶动力学进行了研究。结果表明该反应的晶体生长过程是粒度相关生长。以粒数恒算理论为基础，分别用MJ2、MJ3、ASL、Bransom、CR五组粒度相关晶体生长模型对前驱体的粒数密度分布进行模拟计算，最终确定了M J3模型为符合的晶体生长动力学模型，并进一步用MJ3模型分析研究了不同停留时间和不同反应物配比的前驱体晶体的生长动力学方程。 (2)利用TG(DSC)技术，在不同的升温速率下，分别考查了Ni∶Co=1∶0、3∶1、2∶1、1∶1、0∶1五组反应样品的前驱体热分解动力学。采用Kissinger法、Coats-Redfern法和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法求解反应的热分解动力学参数:反应活化能、指前因子、反应级数。确定了不同比例样品的热分解反应机理函数，其中单一钴样品的分解过程的机理函数为:G(α)=-ln(1-α)，而单一镍样品和镍钴复合物的分解机理函数为:G(α)=(1-α)1-1。
晶体生长动力学;热分解动力学;复合电极材料;超级电容器;电化学性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
文利dcw
2015
中文
TM53;TB33;O646.54
105
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）