氢氧化镍基材料在超级电容器中的应用

王国胜，徐匡亮，严朝雄，徐志花

（江汉大学 光电化学材料与器件教育部重点实验室，湖北 武汉 430056）

0 引言

超级电容器又称电化学电容器（electrochemical capacitors，EC），是一种基于电极/溶液界面的电化学过程的高效能源存储装置［1］，可分为赝电容器和双电层电容器。赝电容器是通过电极材料表面发生的可逆氧化还原反应实现电荷储存；双电层电容器则是依靠电极/电解液界面处简单的物理吸附实现电荷储存。

与传统电容器和化学电源相比，超级电容器具有更高的功率密度、更快的充放电效率、更长的使用寿命以及更宽的低温性能等优势［2］。超级电容器由电极、集流体、电解质和隔膜4 大主要部分组成。电极材料是决定超级电容器储能性能的最重要因素之一，其种类、形态以及粒径大小都会影响超级电容器的电化学性能。近年来，研究人员对诸多电极材料进行了详细的研究，在已知的电极材料中，Ni（OH）2具有高理论比电容（2 358 F/g）［3］、低成本和无毒环保等特点，被认为是一种非常有潜力的超级电容器的电极材料。本文对Ni（OH）2和其复合材料的制备方法及其在超级电容器中的应用进行了综述，并分析讨论了微观形貌和结构及导电性能等对其电容器电化学性能的影响。

1 纯Ni（OH）2电极材料的超级电容器

Ni（OH）2电极由于其自身具有较高的理论比容量而广泛应用于碱性电池，其在含有碱性电解质溶液的超级电容器中的氧化还原反应式［4］如下：

在氧化过程中，N（iOH）2转化成NiOOH；在还原过程中，NiOOH 转变成N（iOH）2。……