网格状NiFe2O4纳米片阵列的制备及电容性能研究*

蒋立君，樊 姗，张新雨，孙萍萍，赵紫璇

(齐齐哈尔大学材料科学与工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161000)

超级电容器(SCs)具有极大的功率密度，超长的循环寿命，超快速的充电放电速度等优点，是一种对环境无危害的电源储能装置[1-3]。它在实际应用上的发展越来越被大家所重视。过渡金属氧化物具有高的理论比电容和优异的功率密度，是优异的超级电容器材料。其中NiFe2O4(NFO)晶体具有反尖晶石结构，电子的传导机制是由于电子和空穴的跳跃，即电子或空穴迅速进出晶体结构中的四面体和八面体的位置来实现的[4-6]。人们已经用多种方法制备得到NiFe2O4(NFO)电极材料。如Zhao等[7]通过水热法制备得到NiFe2O4，并将其用于超级电容器，在1 A·g-1时电极材料的比电容为187 F·g-1。Bhojan等[8]通过共沉淀法制备得到的N掺杂多孔NiFe2O4，并将其应用于超级电容器，此样品在0.8331 A·g-1的电流密度下比电容可以达到342 F·g-1。

众所周知，电极材料的结构、形貌和电极结构的构建影响材料的比电容。纳米片垂直生长在泡沫镍上，电子沿着一维纳米片空间直接传输到泡沫镍上，在增加传输路径同时缩短了传输时间。材料在泡沫镍上的直接生长避免了导电剂和粘结剂的加入，提高了材料的电导率。Gao等[9]通过水热法及后退火法得到负载在泡沫镍上的CoFe2O4纳米片，并将其应用于超级电容器，在电流密度为2 A·g-1的情况下，其比电容值为503 F·g-1。Zhou等[10]通过水热法制得了负载在泡沫镍上的Co3O4@CoNi双羟基氢氧化物(LDH)核/壳纳米片阵列。并将其应用于超级电容器，三电极时在电流密度为0.5 A·g-1的情况下，其比电容值为2676.9 F·g-1。……