本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用電容器電極材料的水熱一步合成及其電化學(xué)性能

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【摘要】：鎳鈷氫氧化物雖然具有較高的理論比電容,但是其電子和離子導(dǎo)電性較差,這也限制了其在高性能超級電容器里的應(yīng)用。本文利用水熱一步合成的方法,通過將還原氧化石墨烯與鎳鈷氫氧化物復(fù)合以及將鎳鈷氫氧化物的結(jié)構(gòu)制備成具有高比表面積的層狀結(jié)構(gòu)的方式來增加鎳鈷氫氧化物的導(dǎo)電性能。具體方案如下:(1)還原氧化石墨烯復(fù)合金屬氫氧化物:在制備石墨烯復(fù)合材料之前,氧化石墨烯會進(jìn)行一個單獨(dú)的還原過程。由于還原后的氧化石墨烯上的羧基、羥基等含氧基團(tuán)的減少所引起的團(tuán)聚會導(dǎo)致后續(xù)的與金屬氫氧化物的復(fù)合不完全,從而不能很有效的提升導(dǎo)電性。為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,本文在制備復(fù)合物的過程中采取一步還原復(fù)合的方法。六次甲基四胺在水熱的條件下可以分解為氨水和具有還原性的甲醛;通過將鎳鈷前軀體、氧化石墨烯和六次甲基四胺(HMT)同時添加到反應(yīng)釜中,利用HMT所具有的還原性和均相沉淀劑的作用一步制備了還原氧化石墨烯復(fù)合鎳鈷氫氧化物(Ni/Co-DH-RGO)。這種合成方式不僅可以省去逐滴滴加沉淀劑的過程,同時也避免了合成過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象。交流阻抗圖譜表明用同樣方法制備的沒有添加還原氧化石墨烯的鎳鈷氫氧化物的電荷轉(zhuǎn)移電阻是14.01?,而所制備的Ni/Co-DH-RGO電荷轉(zhuǎn)移電阻卻只有4.21?�；跇悠種i/Co-DH-RGO的電極材料在1A g~(-1)的電流密度下的比電容為2120 F g~(-1)。當(dāng)電流密度變?yōu)?A g~(-1)時,其比電容依然可以保持為1569.8 F g~(-1)。(2)層狀鎳鈷氫氧化物:十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)是陽離子表面活性劑。本文利用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑CTAB和均相沉淀劑HMT的同時使用,在水熱條件下一步合成了層狀鎳鈷氫氧化物(Ni/Co-DH)。所生成的Ni/Co-DH比表面積為93.6 m2 g~(-1),孔徑尺寸只有13.4nm�；跇悠種i/Co-DH的電極在1 A g~(-1)的電流密度下的比電容可以達(dá)到1902F g~(-1)。
【關(guān)鍵詞】：水熱一步合成 六次甲基四胺 鎳鈷氫氧化物
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332;TM53
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 超級電容器概述11-12
• 1.1.1 超級電容器的分類11-12
• 1.2 電極材料12-13
• 1.3 碳基材料13-16
• 1.3.1 活性炭13
• 1.3.2 碳納米管13-14
• 1.3.3 模板法制備的多孔碳14
• 1.3.4 碳化物衍生碳14
• 1.3.5 石墨烯14-15
• 1.3.6 碳納米洋蔥15
• 1.3.7 活化碳纖維和碳?xì)饽z15-16
• 1.3.8 含碳雜原子16
• 1.4 贗電容材料16-22
• 1.4.1 氧化還原金屬氧化物或/和氮化物16-19
• 1.4.2 導(dǎo)電聚合物19-22
• 1.5 復(fù)合物材料22-23
• 1.5.1 碳材料-金屬氧化物材料22
• 1.5.2 碳材料-導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料22-23
• 1.6 研究內(nèi)容、研究意義及創(chuàng)新之處23-25
• 1.6.1 研究內(nèi)容23
• 1.6.2 研究意義23
• 1.6.3 創(chuàng)新之處23-25
• 第二章 石墨烯復(fù)合鎳鈷氫氧化物的合成及其電化學(xué)性能研究25-35
• 2.1 主要材料和儀器26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-28
• 2.2.1 氧化石墨烯的合成27-28
• 2.2.2 復(fù)合物的合成28
• 2.3 工作電極的制備28
• 2.4 樣品的物理結(jié)構(gòu)表征以及電化學(xué)性能測試28-29
• 2.4.1 掃描電鏡（SEM）28
• 2.4.2 X-射線衍射28
• 2.4.3 傅里葉紅外光譜（FT-IR）28-29
• 2.4.4 電化學(xué)性能測試29
• 2.5 結(jié)果與討論29-33
• 2.5.1 樣品的物理結(jié)構(gòu)表征29-31
• 2.5.2 樣品的電化學(xué)性能表征31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 利用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和均相沉淀劑水熱一步合成層狀鎳鈷氫氧化物35-43
• 3.1 主要材料和儀器36
• 3.2 工作電極的制備36-37
• 3.3 樣品的物理結(jié)構(gòu)表征以及電化學(xué)性能測試37
• 3.3.1 掃描電鏡（SEM）37
• 3.3.2 X-射線衍射37
• 3.3.3 氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)37
• 3.3.4 電化學(xué)性能測試37
• 3.4 實(shí)驗(yàn)部分37-38
• 3.4.1 鎳鈷氫氧化物的合成37-38
• 3.5 結(jié)果與討論38-42
• 3.5.1 形貌結(jié)構(gòu)表征38-40
• 3.5.2 電化學(xué)性能表征40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 結(jié)論43-45
• 參考文獻(xiàn)45-57
• 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果57-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉應(yīng)亮;謝春林;;孔碳材料制備的研究進(jìn)展[J];暨南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版);2011年03期

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本文編號：1098284