電沉積合成鎳/氫氧化鎳/聚苯胺薄膜及其電容特性

鄒呈駿， 洪佳斌， 吳永麟， 王春香， 李之鋒*

（江西理工大學，a.材料冶金與化學學部；b.江西省動力電池及材料重點實驗室，江西 贛州 341000）

近年來， 金屬氧化物/氫氧化物作為贗電容電極材料有著高理論比容量而引起許多研究者的廣泛關注。 其中，Ni（OH）2因環境友好、氧化還原活性好、成本低等優點而備受關注[1-6]。 然而，由于 Ni（OH）2的導電性較差，且具有較高的電荷轉移電阻，使得其實際儲能性能遠低于理論比容量[7]；此外，在充放電過程中Ni（OH）2體積變化大，使得活性材料從電極表面脫落[8-9]，這些導致 Ni（OH）2循環穩定性和電容性能較差。 因此，將 Ni（OH）2作為贗電容電極材料在一定程度上受到了限制[10]。

為了克服上述缺點， 一種有效的策略是通過Ni（OH）2與其他導電材料復合的方式來提高其循環穩定性和電容性能[11]。 目前，碳納米材料和導電聚合物是超級電容器中研究較多的導電材料。 其中石墨烯、碳納米管成本較高，而導電聚合物具有良好的導電性、低成本和制備簡單等優點，使之成為超級電容器電極材料最有希望的候選材料之一。 例如：聚苯胺（PANI）因其合成簡單、環境友好和顯著的電化學性能而廣受關注。MADHUMITA 等[12]采用化學聚合法構建 Ni（OH）2@PANI 納米片復合材料，在 2 A/g 時表現出 622 F/g 的比電容；ZHANG 等[13]采用兩步水熱法制備了PANI/Ni（OH）2復合材料，在電流密度為 0.5 mA/cm2時，比電容達 55.50 F/g；HUO 等[14]采用化學聚合法合成PANI/Ni（OH）2復合材料，在電流密度為1 mA/cm2時，比電容為310 F/g。 值得注意的是，構建此類復合材料的大多數方法通常是耗時的過程，且需要使用黏結劑附著于基底，這導致了內阻增加以及性能降低?！?br>