高能X射线辐射诱导的Ni(OH) 2的功能化,用于增强的超级电容电极

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 储能 储能 储能 储能 储能 储能

背景情况:

• 氧化 (Ni(OH) 2) 具有较高的理论电容,使其成为超级电容器的一个有希望的材料.
• 诸如循环稳定性差,电导率低,离子传输缓慢等局限性阻碍了其实际应用.

研究的目的:

• 使用高能X射线照射来增强Ni(OH) 2电极的电化学特性.
• 开发一种新的,无化学物质的方法,用于用于储能应用的金属氧化物功能化.

主要方法:

• 纯 (Ni(OH) 2被照射了15个MV的X射线,剂量为10-20 Gy.
• 康普顿散射被用来进行受控的表面修饰,从而保留了大量的晶体结构.
• 进行了物理化学表征 (XRD,拉曼,FTIR,ICP-MS) 和电化学评估.

主要成果:

• 被辐射的Ni(OH) 2 (f-Ni(OH) 2) 在特定面积电容 (671.2 mF·cm−2) 中显示出41%的改善.
• 静电电荷放电产生了高电容 (1253.5mF·cm-2),EIS证实了增强的动力学.
• 在5000个循环后,f-Ni(OH) 2电极保持了99.2%的电容,显示出极好的稳定性.

结论:

• 高能X射线照射是一种有效的,可扩展的,无化学物质的方法,用于对超级电容器的Ni (OH) 2进行功能化.
• 功能化的电极显著提高了电容,导电性和长期稳定性.
• 这种方法为开发下一代高性能微超电容电极提供了一个有前途的途径.