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一维TiO2纳米管因其独特的列阵结构及物理和化学性能,在传感器、光裂解水制氢、锂离子电池及电化学电容器等方面有广阔的应用前景,受到广泛的关注。为了进一步提高纳米TiO2管的功能性质,许多研究表明,将纳米金属(如Ag, Cu, Au)负载于TiO2纳米管上形成复合材料能有效改善TiO2表面电阻、催化活性等性质。本文在借鉴和总结国内外利用纳米金属材料与TiO2管复合研究的基础上,利用脉冲电沉积法在一维TiO2纳米管列阵上负载Ni纳米颗粒。并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱(EDX)对样品的形貌,结构,成分进行表征分析。探讨了Ni/TiO2复合材料的电化学性质。并研究了Ni/TiO2复合材料的电容性能。主要实验结果如下:①脉冲电流密度,关断时间,导通时间,沉积时间,基体材料焙烧温度均能有效控制镍纳米颗粒的大小和分散度。在由300g/L NiSO4, 45g/L NiCl2, 37 g/L H3BO3组成的电解液中,当脉冲电流密度范围在70 mA/cm2300 mA/cm2时,沉积出的镍纳米颗粒粒径在18nm43nm之间。当关断时间为100ms1000ms时,颗粒粒径在43nm84nm之间。当导通时间为8ms14ms时,粒径变化范围是17nm43nm。当沉积时间为15min25min时,粒径变化范围是15nm 43nm。TiO2焙烧温度为300℃550℃时,沉积出的镍纳米颗粒粒径在43nm65nm之间。②利用循环伏安(CV)及交流阻抗(EIS)研究不同条件下制备的Ni/TiO2复合材料的基本电化学性质。结果表明,复合材料的CV响应为准可逆反应,电极的电容主要是由双电层电容和赝电容构成;复合材料中活性物质镍的分散度,粒径大小、载量及基体的晶型结构是影响电极电化学性质的关键因素。镍颗粒的分散度越好,粒径越小,载量越高,电极的电流密度越大,电极电阻越小。③利用计时电位法研究不同沉积条件对复合材料电容性能的影响。结果表明:优化脉冲沉积条件,可以有效提高Ni/TiO2复合材料的放电比容量。不同电流密度(70mA/cm2, 220mA/cm2, 300mA/cm2)下制备的Ni/TiO2复合材料,220 mA/cm2条件下的放电比电容最高,可达27.3 mF/cm2。不同沉积时间(15min, 20min, 25min)下制备的Ni/TiO2复合材料,20min时的放电比容量最大,可达5.8mF/cm2。不同焙烧温度(300℃,400℃,550℃)下制备的Ni/TiO2复合材料,焙烧温度为400℃时的放电比容量最大,可达5.8mF/cm2。循环测试研究表明,复合电极在经过25次充放电后,其容量维持率为97%,该电极表现出良好的循环稳定性。