Гідроксиди нікелю широко використовуються як активна речовина суперконденсаторів. Для підвищення електрохімічної активності в структуру гідроксиду нікеля вводять активатори, наприклад сполуки Co та Al. Найбільш ефективним є введення активаторів безпосередньо в структуру гідроксиду нікелю. Вивчено характеристики подвійного Ni - Co (Ni:Co = 8:1) і потрійного Ni - Co - Al (Ni:Co:Al = 8:1:2) гідроксидів, отриманих одноступеневим зворотнім хімічним синтезом. Кристалічну структуру зразків вивчено методом ренгенофазового аналізу, термогравіметрії та диференційної сканувальної калориметрії, електрохімічні характеристики - методами циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного зарядно-розрядного циклування в суперконденсаторному режимі. Проведено порівняльний аналіз характеристик зразків подвійного Ni - Co та потрійного Ni - Co - Al гідроксидів. Методами ренгенофазового аналізу, термогравіметрії та диференційної сканувальної калориметрії показано, що Ni - Co - Al гідроксид є шаруватим потрійним гідроксидом зі структурою <$E alpha - roman Ni(OH) sub 2> високої кристалічності. Ni - Co гідроксид є подвійним гідроксидом Ni - Co (Co<^>2+ ізоморфно заміщує Ni<^>2+) з решіткою <$E beta - roman Ni(OH) sub 2> низької кристалічності. Методом циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного зарядно-розрядного циклювання показано високу електрохімічну активність подвійного Ni - Co гідроксиду. Методом циклічної вольтамперометрії виявлено аномальну <$E alpha>-поведінку Ni - Co гідроксиду з решіткою <$E beta - roman Ni(OH) sub 2>. Показано, що електрохімічна активність потрійного Ni - Co - Al гідроксиду є суттєво нижчою, ніж подвійного Ni - Co гідроксиду (максимальні питомі ємності 550,4 і 741,5 Ф/г відповідно), незважаючи на структуру шаруватого гідроксиду та наявність двох активаторів. Висловлено обгрунтоване припущення щодо отруєння Ni - Co - Al потрійно-шарового гідроксиду сполуками алюмінію за зворотного хімічного синтезу.Бінарні сполуки Ni-Co, такі як оксі-гідроксиди та кобальтат нікелю, є перспективними активними речовинами суперконденсаторів. Вивчено характеристики бінарних Ni-Co оксі-гідроксидів, отриманих высокотемпературним двоступеневим синтезом за використання гарячого та холодного гідролізу. Кристалічну структуру зразків вивчено методом ренгенофазового аналізу (МРФА) та термогравіметрії (МТГ), морфологію часток - методом сканувальної електронної мікроскопії (МСЕМ), електрохімічні характеристики - методами циклічної вольтамперометрії (МЦВА) та гальваностатичного зарядно-розрядного циклювання (МГСЗРЦ) у суперконденсаторному режимі. МСЕМ показано, що зразки холодного та гарячего гідролізу складаються з наноструктурованих часток типа "бутон квітки", сформованих пластинчатими первинними частками, товщиною 70 - 90 нм. МРФА та МТГ показано, що обидва зразки є гідратованими кобальтатами нікелю з різним ступенем гідратації, за наявності чистого кобальтату нікелю. МЦВА та МГСЗРЦ показано, що в зразку Ni-Co оксі-гідроксида холодного гідролізу електрохімічно активною є тільки нікелева складова. Максимальна ємність зразку холодного гідролізу - 185,7 Ф/г (за 10 мА/см<^>2). З підвищенням густини струму циклювання до 120 мА/см<^>2 питома ємність падає в 4,47 разу. Для зразка гарячого гідролізу виявлено активність як нікелевої, так і кобальтової складової: у разі зростання густини струму циклювання з 10 до 120 мА/см<^>2 питома ємність збільшується в 1,25 разу до 192,5 Ф/г. Для зразку гарячого гідролізу показано дуже високу оберненість і висока ефективність з 1 циклу роботи.

  Повний текст PDF - 1.073 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"