热处理对IrxOy-SnO2/Ti电极电容稳定性的影响

材料热处理学报, 2014, 35(1): 66-70.

热处理对IrxOy-SnO2/Ti电极电容稳定性的影响

邵艳群 ^1, , 娄长影 ^2, , 林星星 ^3, , 唐电 ^4,

1.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

2.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

3.福州大学至诚学院材料科学与工程系,福建福州350002

4.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

基金项目: 国家自然科学基金(50971043) 福建省教育厅项目(JA11018) 国家级大学生创新创业训练(201213470007)

关键词：氧化铱电极 , 比电容 , 热处理

Effect of heat treatment on capacity stability of IrxOy-SnO2/Ti electrodes

SHAO Yan-qun ^1, , LOU Chang-ying ^2, , LIN Xing-xing ^3, , TANG Dian ^4,

1.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

2.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

3.福州大学至诚学院材料科学与工程系,福建福州350002

4.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350108

Keywords： Iridium oxide electrode , specific capacitance , heat treatment

以H2IrCl6和SnCl4为源物质,Ir和Sn原子摩尔比4∶6为组成,采用热分解法制备了IrxOy-SnO2/Ti电极.通过X射线光电子能谱分析(XPS)和循环伏安测试法分析了热处理温度和保温时间对电极的组成、稳定比电容和反应激活能的影响.结果表明:电极材料由+3价和+4价的混合铱氧化物和SnO2组成.内电荷量均比外电荷量大,内电荷、外电荷和总电荷均随温度升高先增后减,320℃的电极具有最高总电荷量513.9 mC·cm-2,保温11h达到其稳定比电容280 F·g IrO2-1.即使经过360℃热处理,稳定比电容均高于150 F·g IrO2-1.不同热处理温度获得稳定比电容所需要的保温时间符合Arrhenius方程,反应激活能为4.54 kJ/mol.反应激活能小,保温过程对比电容的影响较小.

参考文献

[1]	李贝贝,邵艳群,朱君秋,唐电.Ti/Ir0.4Sn0.6O2电极材料的电容性能[J].材料热处理学报,2012(02):17-20.
[2]	李贝贝,邵艳群,朱君秋,唐电,吴波.IrO2-SnO2涂层电极材料的电容性能研究[J].稀有金属材料与工程,2012(11):2041-2044.
[3]	吕亚平,毛卫民,何业东,杨宏.退火工艺对低压铝箔氧化膜和比电容的影响[J].材料热处理学报,2007(05):78-81.
[4]	班朝磊,何业东,邵鑫.热处理对铝箔阳极氧化膜结构与电化学特征的影响[J].材料热处理学报,2011(10):137-140.
[5]	甘卫平,黎小辉,欧定斌,覃政辉.退火温度对钽基RuO2·nH2O电沉积薄膜电容性能的影响[J].中南大学学报（自然科学版）,2006(04):660-664.
[6]	CHEN Ho-rei;LAI Huen-hua;JOW Jiin-jiang .Annealing effect on the performance of RuO2-Ta2O5/Ti electrodes for use in supercapacitors[J].Materials Chemistry and Physics,2011,125(03):652-655.
[7]	SHAO Yan-qun;YI Zhong-hua;LU Feng-hua et al.Poorly crystalline Ru0.4 Sn0.6 O2 nanocomposites coated on Ti substrate with high pseudocapacitance for electrochemical supercapacitors[J].Advances in Chemical Engineering and Science,2012,2(01):118-122.
[8]	Rubel M;Haasch R;Mrozek P et al.Characterization of IrO2-SnO2 thin layers by electron and ion spectroscopies[J].VACUUM,1994,45(04):423-427.
[9]	Chi-Chang Hu;Chen-Ching Wang;Kuo-Hsin Chang .A comparison study of the capacitive behavior for sol-gel-derived and co-annealed ruthenium-tin oxide composites[J].Electrochimica Acta,2007(7):2691-2700.
[10]	Lin CK;Chuang KH;Lin CY;Tsay CY;Chen CY .Manganese oxide films prepared by sol-gel process for supercapacitor application[J].Surface & Coatings Technology,2007(4/7):1272-1276.
[11]	Ardizzone S;Fregonara G;Trasatti S ."Inner" and "outer" active surface of RuO2 electrodes[J].Electrochimica Acta,1990,35(01):263-267.
[12]	Kuo-Hsin Chang;Chi-Chang Hu .Hydrothermal synthesis of binary Ru-Ti oxides with excellent performances for supercapacitors[J].Electrochimica Acta,2006(4):1749-1757.
[13]	Chi-Chang Hu;Kuo-Hsin Chang;Chen-Ching Wang .Two-step hydrothermal synthesis of Ru-Sn oxide composites for electrochemical supercapacitors[J].Electrochimica Acta,2007(13):4411-4418.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网