层间调控对层状双金属氢氧化物电化学性能的影响

作者：汪洋; 郑风华; 潘钱锋; 刘丽艳^*

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2022, 55(09): 927-932.

• 层状双金属氢氧化物
• 层间调控
• 超级电容器
• 葡萄糖
• 十二烷基硫酸钠

层状双金属氢氧化物(LDH)是一种二维层状纳米材料，因其易于复合功能化的特点广泛应用于催化、分离、生物及电化学领域．为了研究葡萄糖(G)和十二烷基硫酸钠(SDS)的加入对LDH结构和性能的影响，采用水热法在泡沫镍基体上分别原位合成了G和SDS插层的镍钴双金属氢氧化物(NiCo-LDH)．利用SEM观察对比了不同插层调控的LDH形貌，利用XRD、FT-IR和BET等表征方法，探究了G和SDS插层NiCo-LDH的结构组成及分子间的相互作用．结果表明G和SDS成功插入到镍钴双金属氢氧化物层间，相比未插层NiCo-LDH，经过插层处理的NiCo-LDH纳米片尺寸均较小．SDS插层NiCo-LDH的层间距高达1.17 nm，是未插层NiCo-LDH层间距的1.46倍，此外SDS插层NiCo-LDH的介孔比表面积远高于G插层和未插层NiCo-LDH．采用循环伏安法(CV)和恒流充放电法(GCD)对比探究G和SDS插层NiCo-LDH以及未插层处理NiCo-LDH之间的电化学性能差异．结果表明SDS插层的NiCo-LDH拥有较高的比电容值为1 911.6 F/g，比未插层的NiCo-LDH高出24.2%，这是因为其自身较小的纳米尺寸、较高的层间距以及高的比表面积结构特点．G插层的NiCo-LDH因二次生长较差导致比电容较低为806.1 F/g．由于结构的非均一性，插层处理的Ni Co-LDH的循环稳定性相对较差．插层效应的研究可以为LDH在超级电容器的应用提供新的研究思路．

• 单位
  天津大学