co3o4与coo纳米粉体的制备及超电容性能比较研究
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Co304晶体场稳定化能很高，结构比较稳定,制备相对简单，目前已有大量的相关研究M"］。如Liu等 制备的布满介孔的Co3O4纳米管［词、Che等合成的Co3O4纳米片组装的纳米花.Zhou等合成的Co3O4纳 米笼⑸及Aghazadeh等制备的Co304纳米片［⑷，在1 A/g时比容量分别达到220 F/g、98 F/g. 151.3 F/g及
80 研究论文
人工晶体学报
第49卷
517 F/g；Li等问合成的介孔一大孔共存的Co304,Xie等匈合成的层状结构Co304,* 1 A/g时比容量分别为 118 F/g与263 F/g；Zhang等皿制备的菱型十二面体Co304,在1 A/g时比容量达1100 F/g,循环6000次后 容量保持率95. 8%，显示出优异的电化学性能。
第49卷第1期 2020年1月
人工晶体学报
JOURNAL 0F SYNTHETIC CRYSTALS
Vol. 49 No. 1 Ja比较研究
昌杰桂君彳，王守玲2,陈大勇吴国志2
(1.池州学院，微纳粉体与先进能源材料安徽省教育厅重点实验室，池州247000；2,池州学院材料与环境工程学院，池州247000)
with 0. 5 A/g is 49. 0% higher than 37. 9% of Co3 O4. After 2000 cycle tests, the capacitance of Co3 O4 and CoO could
achieve 100% and 137% of their initial capacitances, implying their excellent cycle performances.
(1. Key Laboratory of Micro-Nano Powder and Advanced Energy Material of Anhui Higher Education Institutes, Chizhou University, Chizhou 247000, China； 2. School of Materials and Environmental Engineering, Chizhou University, Chizhou 247000, China)
Preparation of Co3O4 and CoO Nanopowders and Comparative Study on Their Supercapacitance Performance
CHANG Jig" , GUI Jun , WANG Shouling , CHEN Dayong'2 , WU Guozhi2
摘要:采用简单液相沉淀的方法制取氢氧化钻前驱体,在空气或氢气中热处理分别获得立方晶系Co3O4与CoO纳米
粉体材料。与CoO相比,Co3O4的尺寸略小，比表面积、孔径及孔容略大。电化学结果显示,Co304电极材料由于活性
较高显示更大的比容量，在0.5 A/g时5O4及CoO分别为618 F/g及147 F/g。CoO具有更优的倍率充放电性能,10
A/g相对于0.5 A/g时的容量保持率为49.0%，高于Co304的37. 9%。经2000次循环,5(\及CoO的容量分别为
初始容量的100%及137%，显示出优异的循环性能。 关键词：四氧化三钻;氧化亚钻;纳米粉体;超电容
中图分类号:0646
文献标识码:A
文章编号:1000-985X( 2020) 01 -0079-07
Key words: Co3 O4 ； CoO ； nanoparlicle ； supercapacilor
0引 言
钻的氧化物主要包括Co304与CoO,由于钻具有多重氧化态的特性，两者的理论比容量非常高(>3000 F/g)。作为典型的过渡金属氧化物，还具有良好的电化学活性及动力学可逆的特性，成为重要的质电容超 级电容器电极材料a】-由于贋电容材料的电荷存储仅发生在表面及近表面的几个纳米范围内，因此，传统 的电极材料很难达到或接近理论值®］。将材料微纳米化是一种最简单可行的方法，材料的尺寸降低，可增 大其表面积，提高材料利用率，还可减短电子和离子的传输路径 ，从而提升电极的动力学表现血⑶。
基金项目:安徽省教育厅自然科学研究重点项S(KJ2019A0868,KJ2016A516)；池州学院自然科学研究项@(2017ZRZ003) 作者简介:昌 杰(1987-),男，山东省人，博士，讲师。E-mail: changjiecz@ hotmail. com 通讯作者:桂 君，讲师o E-mail ：282902502@ qq. com
Abstract: Cubic Co3 04 and CoO nanopowders were obtained by annealing Co ( OH) 2 precursor prepared from facile liquid
phase precipitation method under air or hydrogen atmosphere. Compared with CoO, Co3 04 nanopowders possess larger size, bigger specific surface area, average pore size and pore volume. The electrochemical results show that Co3O4 delivers higher specific capacitances because of its high electrochemical activity, Co3 04 and CoO could achieve 618 F/g and 147 F/g at 0. 5 A/g, respectively. However, CoO displays better rate performance, and the capacitance retention at 10 A/g compared
80 研究论文
人工晶体学报
第49卷
517 F/g；Li等问合成的介孔一大孔共存的Co304,Xie等匈合成的层状结构Co304,* 1 A/g时比容量分别为 118 F/g与263 F/g；Zhang等皿制备的菱型十二面体Co304,在1 A/g时比容量达1100 F/g,循环6000次后 容量保持率95. 8%，显示出优异的电化学性能。
第49卷第1期 2020年1月
人工晶体学报
JOURNAL 0F SYNTHETIC CRYSTALS
Vol. 49 No. 1 Ja比较研究
昌杰桂君彳，王守玲2,陈大勇吴国志2
(1.池州学院，微纳粉体与先进能源材料安徽省教育厅重点实验室，池州247000；2,池州学院材料与环境工程学院，池州247000)
with 0. 5 A/g is 49. 0% higher than 37. 9% of Co3 O4. After 2000 cycle tests, the capacitance of Co3 O4 and CoO could
achieve 100% and 137% of their initial capacitances, implying their excellent cycle performances.
(1. Key Laboratory of Micro-Nano Powder and Advanced Energy Material of Anhui Higher Education Institutes, Chizhou University, Chizhou 247000, China； 2. School of Materials and Environmental Engineering, Chizhou University, Chizhou 247000, China)
Preparation of Co3O4 and CoO Nanopowders and Comparative Study on Their Supercapacitance Performance
CHANG Jig" , GUI Jun , WANG Shouling , CHEN Dayong'2 , WU Guozhi2
摘要:采用简单液相沉淀的方法制取氢氧化钻前驱体,在空气或氢气中热处理分别获得立方晶系Co3O4与CoO纳米
粉体材料。与CoO相比,Co3O4的尺寸略小，比表面积、孔径及孔容略大。电化学结果显示,Co304电极材料由于活性
较高显示更大的比容量，在0.5 A/g时5O4及CoO分别为618 F/g及147 F/g。CoO具有更优的倍率充放电性能,10
A/g相对于0.5 A/g时的容量保持率为49.0%，高于Co304的37. 9%。经2000次循环,5(\及CoO的容量分别为
初始容量的100%及137%，显示出优异的循环性能。 关键词：四氧化三钻;氧化亚钻;纳米粉体;超电容
中图分类号:0646
文献标识码:A
文章编号:1000-985X( 2020) 01 -0079-07
Key words: Co3 O4 ； CoO ； nanoparlicle ； supercapacilor
0引 言
钻的氧化物主要包括Co304与CoO,由于钻具有多重氧化态的特性，两者的理论比容量非常高(>3000 F/g)。作为典型的过渡金属氧化物，还具有良好的电化学活性及动力学可逆的特性，成为重要的质电容超 级电容器电极材料a】-由于贋电容材料的电荷存储仅发生在表面及近表面的几个纳米范围内，因此，传统 的电极材料很难达到或接近理论值®］。将材料微纳米化是一种最简单可行的方法，材料的尺寸降低，可增 大其表面积，提高材料利用率，还可减短电子和离子的传输路径 ，从而提升电极的动力学表现血⑶。
基金项目:安徽省教育厅自然科学研究重点项S(KJ2019A0868,KJ2016A516)；池州学院自然科学研究项@(2017ZRZ003) 作者简介:昌 杰(1987-),男，山东省人，博士，讲师。E-mail: changjiecz@ hotmail. com 通讯作者:桂 君，讲师o E-mail ：282902502@ qq. com
Abstract: Cubic Co3 04 and CoO nanopowders were obtained by annealing Co ( OH) 2 precursor prepared from facile liquid
phase precipitation method under air or hydrogen atmosphere. Compared with CoO, Co3 04 nanopowders possess larger size, bigger specific surface area, average pore size and pore volume. The electrochemical results show that Co3O4 delivers higher specific capacitances because of its high electrochemical activity, Co3 04 and CoO could achieve 618 F/g and 147 F/g at 0. 5 A/g, respectively. However, CoO displays better rate performance, and the capacitance retention at 10 A/g compared