中国科学技术大学学报 ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (8): 672-678.DOI: 10.3969/j.issn.0253-2778.2014.08.007
方明亮
FANG Mingliang
摘要: 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、恒温氮气吸附等技术,研究了不同焙烧温度下制备的介孔Co3O4纳米片的物相和微结构特点,明确了焙烧温度影响介孔Co3O4纳米片超级电容性能的微观机理.XRD和TEM结果表明,不同焙烧温度下获得的产物均为尖晶石结构的介孔Co3O4纳米片,且随着焙烧温度的升高,样品的结晶性增强.恒温氮气吸附结果表明,随着焙烧温度从300 ℃增加到500 ℃,介孔Co3O4纳米片的BET比表面积从279 m2/g降低到22 m2/g.电化学测试结果表明,400 ℃焙烧产物具有最优的超级电容性能,其比电容值为151 F/g,是300和500 ℃焙烧产物比电容值的2倍左右.基于上述表征结果,我们提出样品结晶性和表面微结构的协同作用是决定介孔Co3O4纳米片超级电容性能的关键因素:与300 ℃焙烧样品相比,400 ℃焙烧产物具有更好的结晶性,利于电极氧化还原反应过程中电子的传输迁移;与500 ℃焙烧样品相比,400 ℃焙烧产物具有更为适中的BET比表面积,利于电解液参与电极反应.