使用芦荟胶提取物简便地合成纯氧化镍（NiO）和掺锆的NiO纳米颗粒，并研究其超级电容器性能

《Spectroscopy Letters》：A facile green synthesis of pure nickel oxide (NiO) and Zr-doped NiO nanoparticles using aloe vera gel extract and its supercapacitors behavior

本研究采用化学组合法合成了五种不同Zr掺杂浓度的NiO纳米颗粒，通过XRD和SEM表征显示其具有立方晶型（平均16 nm）和均匀分布的50-80 nm颗粒。电化学测试表明7% Zr掺杂NiO在0.1 M HCl中展现出436 F/g的高电容，优于纯NiO，适合超级电容器应用。

　　

摘要

在本研究中，采用化学组合方法制备了掺锆（Zr）的氧化镍（NiO）纳米颗粒，共五种不同的掺杂比例：1%、3%、5%、7%和9%的Zr掺杂NiO。通过物理化学技术对合成材料进行了表征。XRD光谱显示，合成材料具有立方纤锌矿结构，平均晶粒尺寸为16.00纳米。SEM图像表明颗粒尺寸分布均匀，范围在50至80纳米之间。光学带隙为3.41–3.71电子伏特。通过电化学阻抗谱（EIS）、恒电流充放电（GCD）分析和循环伏安（CV）实验研究了这些NiO及掺Zr的NiO纳米结构在0.1 M HCl水溶液中的电容性能。实验结果表明，这些化合物具有可逆的电化学性质。在0.1 M HCl水溶液中，7% Zr掺杂的NiO电极材料在1 Ag^?1电流密度下的电容值为436 Fg^?1。由于7% Zr掺杂NiO中含有更多的氧空位和较大的比表面积，其电化学性能优于纯NiO。与NiO相比，这些结果表明7% Zr掺杂的NiO电极材料是电化学超级电容器应用的理想选择。综上所述，这种经济且可持续的纳米结构材料有望成为能源存储领域的优秀电极材料。