钴掺杂氧化镍纳米花球的制备及其超级电容器性能研究

安 静，周 洁，刘毓芳，董 静

（1.晋中学院化学化工系，山西晋中 030619；2.山西大学分子科学研究所，山西太原 030006）

超级电容器是一种应用广泛的新型储能器件，具有比电容高、充放电速度快、效率高、高比功率、长循环寿命、无环境污染等优点，在国防、电子通信、航空航天等领域都有着广泛的应用［1］.超级电容器的性能关键在于电极材料，目前常用的超级电容器电极材料有金属氧化物、复合物电极材料、导电聚合物和碳基材料这四种，其中，金属氧化物具有良好的导电性，在电极/溶液界面比碳基材料表现的电容性能更优，并且具有多种氧化态，可以进行可逆的法拉第反应，从而产生比较高的赝电容［2］.

在金属氧化物电极材料中，RuO2由于电势窗口比较宽，氧化还原可逆性好，载电子迁移率高，质子导电性好，内阻小，因此最先被使用［3～4］，但其价格昂贵，且对环境有污染，因此不宜大规模推广应用.鉴于此，成本低廉、性能稳定的氧化镍（NiO）［5］超级电容器电极材料逐渐成为科研工作者的研究热点.但NiO 是p 型半导体，本身内阻较大，活性物质利用率低，且能产生储能反应的位点（发生赝电容反应的晶粒表面和晶格缺陷）较少，导致超级电容器比容量远低于大量研究表明，材料纳米化可以极大提高表面积［7］，且掺杂是改善纳米材料结构和引入缺陷［8］的有效方法.

本文采用水热合成法和高温煅烧法制备了氧化镍纳米花球，通过钴的掺杂得到钴掺杂氧化镍纳米花球.钴的掺杂增……