氧化鋅奈米線/金屬氧化物複合電極在超級電容器之應用

羅一翔

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氧化锌奈米线/金属氧化物复合电极在超级电容器之应用

ZnO nanowires/Metal Oxide composite electrodes for Supercapacitor applications

罗一翔 , 博士　　导师：黄金花　　

繁体中文

超级电容器；氢氧化镍；氧化锌奈米线；脉冲电沉积；奈米复合材料； Supercapacitors ； Nickel hydroxide ； ZnO nanowires ； Pulse electrodeposition ； Nanocomposites

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摘要 │ 参考文献 (108) │ 国际计量

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并列摘要〈TOP〉

A high-performance supercapacitor based on Ni(OH)2 nanoflakes modified ZnO nanowires (NWs) was developed. The well-aligned ZnO NWs were synthesized by chemical bath deposition, followed by pulse electrodeposition of Ni(OH)2 nanoflakes on the surface of ZnO NWs. The effects of the pulse electrodeposition conditions were systematically investigated. Both the current-on time and current-off time were found to affect the size and interspacing of the nanoflakes, while the deposition cycle number determines the thickness of the Ni(OH)2 nanoflake shell. The ZnO/Ni(OH)2 nanocomposite electrode fabricated under the optimal pulse electrodeposition conditions has exhibited a large specific capacitance of 1830 F/g, a high energy density of 51.5 Wh/kg, a high power density of 9 kW/kg, and ~80 % specific capacitance retention after 1000 cycles. 
To improve the specific capacitance retention, Mn precursor was added into the deposition solution. The optimal amount of Mn precursor and the pulse electrodeposition conditions were discussed. The resultant ZnO/(Ni, Mn) oxide or hydroxide nanocomposite electrode fabricated under the optimal conditions has exhibited a specific capacitance of 1642 F/g, an energy density of 42.2 Wh/kg, a power density of 9 kW/kg, and 94.7 % specific capacitance retention after 3000 cycles. The high supercapacitor performance combined with using of the low-cost and environmentally friendly materials will make the ZnO/(Ni, Mn) oxide or hydroxide nanocomposite electrode desirable for supercapacitor applications.

参考文献 ( 108 ) 〈TOP〉

[3] M. C. R. Kotz, Electrochimica Acta 2000, 45, 2483-2498.
连结：
[4] A. G. Pandolfo, A. F. Hollenkamp, Journal of Power Sources 2006, 157, 11-27.
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[12] H. Wang, M. Yoshio, Electrochemistry Communications 2006, 8, 1481-1486.
连结：
[14] B. Xu, F. Wu, S. Chen, C. Zhang, G. Cao, Y. Yang, Electrochimica Acta 2007, 52, 4595-4598.
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[18] C. C. Hu, K. H. Chang, M. C. Lin, Y. T. Wu, Nano Letters 2006, 6, 2690-2695.
连结：

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