Влияние активирующих добавок на характеристики гидроксида никеля, полученного двухступенчатым высокотемпературным синтезом, для использования в гибридном суперконденсаторе

Алексей Сергеевич Сыкчин; Вадим Леонидович Коваленко; Валерий Анатольевич Коток; Андрей Алексеевич Бурков; Борис Александрович Ананченко

Авторы

Алексей Сергеевич Сыкчин Вятский государственный университет
Вадим Леонидович Коваленко Центр компетенций «Экологические технологии и системы»
Валерий Анатольевич Коток Центр компетенций «Экологические технологии и системы»
Андрей Алексеевич Бурков Вятский государственный университет
Борис Александрович Ананченко Вятский государственный университет

Ключевые слова:

гидроксид никеля, гибридный суперконденсатор, фарадеевский электрод, стабильные наночастицы, двухступенчатый высокотемпературный синтез

Аннотация

Гидроксид никеля имеет широкое применение в химических источниках тока. Он является активным веществом фарадеевского электрода гибридного суперконденсатора. Гибридный суперконденсатор представляет собой химический источник тока, имеющий два электрода — фарадеевский (на основе гидроксида никеля) и нефарадеевский (на основе наноуглеродного материала). Гидроскид никеля для суперконденсатора должен иметь развитую поверхность и одновременно стабильные частицы. По методике двухступенчатого высокотемпературного синтеза возможно получать частицы гидроксида никеля с развитой поверхностью и при этом устойчивые, их можно применять в гибридном суперконденсаторе. Данный метод получения позволяет создавать стабильные наночастицы, решая технологическое противоречие, что является научной новизной представленной работы. В данной научной работе рассмотрено влияние активирующих добавок на характеристики гидроксида никеля, полученного двухступенчатым высокотемпературным синтезом.

Биографии авторов

Алексей Сергеевич Сыкчин, Вятский государственный университет

Аспирант Вятского государственного университета.

Вадим Леонидович Коваленко, Центр компетенций «Экологические технологии и системы»

К. т. н., старший научный сотрудник Центра компетенций «Экологические технологии и системы», доцент Вятского государственного университета и Украинского государственного химико-технологического университета.

Валерий Анатольевич Коток, Центр компетенций «Экологические технологии и системы»

К. т. н., старший научный сотрудник Центра компетенций «Экологические технологии и системы», доцент Вятского государственного университета и Украинского государственного химико-технологического университета.

Андрей Алексеевич Бурков, Вятский государственный университет

К. т. н., доцент Вятского государственного университета.

Борис Александрович Ананченко, Вятский государственный университет

К. х. н., руководитель НОЦ «Нанотехнологии» Вятского государственного университета.

Библиографические ссылки

Hall D.S., Lockwood D.J., Bock C., MacDougall B.R. (2014) Nickel hydroxides and related materials: a review of their structures, synthesis and properties. Proc. R. Soc. A 471 (2174):20140792–20140792.

Vidotti M., Torresi R., Torresi S.I. C. de. (2010) Nickel hydroxide modified electrodes: a review study concerning its structural and electrochemical properties aiming the application in electrocatalysis, electrochromism and secondary batteries. Quim. Nova 33 (10): 2176–2186

Kamath P.V., Dixit M., Indira L., Shukla A.K., Kumar V.G., Munichandraiah N. (1994). Stabilized α-Ni(OH)2 as electrode material for alkaline secondary cells. J. Electrochem. Soc. 141: 2956–2959

Kotok V., Kovalenko V. (2017) The properties investigation of the faradaic supercapacitor electrode formed on foamed nickel substrate with polyvinyl alcohol using. East.-Eur. J. Enterp. Technol., 4 (12-88): 31–37

Kovalenko V., Kotok V. (2018). Influence of ultrasound and template on the properties of nickel hydroxide as an active substance of supercapacitors. East.-Eur. J. Enterp. Technol. 3 (12-93): 32–39.

Kovalenko V., Kotok V. (2017). Study of the influence of the template concentration under homogeneous precepitation on the properties of Ni(OH)2 for supercapacitors. East.-Eur. J. Enterp. Technol. 4 (6-88): 17–22

Zheng C., Liu X., Chen Z., Wu Z., Fang D. (2014). Excellent supercapacitive performance of a reduced graphene oxide/Ni(OH)2 composite synthesized by a facile hydrothermal route. J. Cent. South Univ.21 (7): 2596–2603

Jun-Wei Lang, Ling-Bin Kong, Wei-Jin Wu, Min Liu, Yong-Chun Luo, Long Kang (2009) A facile approach to the preparation of loose-packed Ni(OH)2 nanoflake materials for electrochemical capacitors. J. Solid State Electrochem.13:333–340.

Shudi Min, Chongjun Zhao, Guorong Chen, Xiuzhen Qian (2014) One-pot hydrothermal synthesis of reduced graphene oxide/Ni(OH)2 films on nickel foam for high performance supercapacitors. Elec. Acta 115:155– 164.

Jun-Wei Lang, Ling-Bin Kong, Min Liu, Yong-Chun Luo, Long Kang (2010) Asymmetric supercapacitors based on stabilized α-Ni(OH)2 and activated carbon. J. Solid State Electrochem.14:1533–1539.

AghazadehM, GhaemiM, SabourB, DalvandS (2014) Electrochemical preparation of α-Ni(OH)2 ultrafine nanoparticles for high-performance supercapacitors. J. Solid State Electrochem.18:1569–1584.

Zheng Cui-Hong, Liu Xin, Chen Zhi-Dao, Wu Zhen-Fei, Fang Dao-Lai (2014) Excellent supercapacitive performance of a reduced graphene oxide/Ni(OH)2 composite synthesized by a facile hydrothermal route.J. Cent. South Univ. 21:2596−2603.

Bo Wang, Gareth WR, Zheng Chang, Meihong Jiang, Junfeng Liu, Xiaodong Lei, Xiaoming Sun (2014) Hierarchical NiAl Layered Double Hydroxide/Multiwalled CarbonNanotube/Nickel Foam Electrodes with Excellent Pseudocapacitive Properties. ACS Appl. Mater. Interfaces 6:16304−16311.