三維磷化鎳/還原氧化石墨烯奈米複合物之製備與電容特性

Translated title of the thesis: Fabrication and capacitor performance of 3-dimensional nickel phosphide/reduced graphene oxide nanocomposites
  • 施 宇隆

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文係有關三維磷化鎳/還原氧化石墨烯奈米複合物之製備及電容性能之探討。第一部份以兩步電化學沉積法製備三維之磷化鎳/還原氧化石墨烯/氧化鎳/發泡鎳(NP/rGO/NiO/NF)複合物作為超級電容器之電極材料,首先將發泡鎳在0 1 M硫酸水溶液中以10伏特電壓進行電化學處理,在其表面垂直生長三維多孔性氧化鎳奈米片,所得氧化鎳/發泡鎳(NiO/NF)較未經處理之發泡鎳在2M氫氧化鉀電解液中有明顯較高的電容值。其次,在氧化石墨烯存在下進行發泡鎳的電化學處理,製備還原氧化石墨烯/氧化鎳/發泡鎳(rGO/NiO/NF)。結果顯示rGO可沉積在NiO/NF表面並進一步提高電容值,最佳電化學處理時間約為10分鐘。最後,在含有次磷酸鈉的電鍍液中,將磷化鎳電化學沉積在rGO/NiO/NF表面製得NP/rGO/NiO/NF。結果發現,Ni2 55P的沉積可導致更高的電容值。定電流充放電測試顯示,在電流密度7 mA/cm2下,最大的比電容值1648 F/g與7 98 F/cm2分別發生在電鍍時間10與30分鐘時,且經循環測試2000後,仍保有約80 %的比電容值。NP/rGO/NiO/NF良好的電化學性能顯示其確實可作為有潛力的超級電容器電極材料。 第二部分係在含GO、硫酸鎳與次磷酸鈉的乙二醇溶液中以微波輔助法製備磷化鎳/氫氧化鎳/還原氧化石墨烯(NP/Ni(OH)2/rGO)複合物作為超級電容器之電極材料,結果顯示磷化鎳與氫氧化鎳奈米粒子同時生成,且GO還原為rGO並有助於磷化鎳與氫氧化鎳奈米粒子的分散。將此複合物塗佈於發泡鎳上作為超級電容器的電極,在2M氫氧化鉀電解液中,其電容值在電流密度為5、7、10與15 mA/cm2時分別可達到1476、1393、1142與738 F/g,顯示以本製程製得之NP/Ni(OH)2/rGO奈米複合物確實可作為超級電容器之電極材料。
Date of Award2016 Aug 25
Original languageChinese
SupervisorDong-Hwang Chen (Supervisor)

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三維磷化鎳/還原氧化石墨烯奈米複合物之製備與電容特性
宇隆, 施. (Author). 2016 Aug 25

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