本文選題：超級(jí)電容器　切入點(diǎn)：靜電紡絲　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：超級(jí)電容器,它是一種用于儲(chǔ)能的元件,其原理基于電極/溶液界面的電化學(xué)過(guò)程。它既有可以和電池相比擬的儲(chǔ)能能力,又有像靜電電容器一樣的大的放電功率。因?yàn)槠浔姸嗟耐怀龅膬?yōu)點(diǎn),使其不可避免的成為了世界各國(guó)重點(diǎn)關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。其中電極材料是影響超級(jí)電容器的一個(gè)重要因素。由于氧化鎳(Ni O)對(duì)環(huán)境友好、成本低廉、易合成,最重要的是,NiO具有很高的理論比電容2584F/g,這些優(yōu)點(diǎn)使NiO成為一種最可能實(shí)際應(yīng)用的理想電極材料,也因此受到研究者們的極大的關(guān)注。氧化鎳的導(dǎo)電性能比較差,在電解液中離子的遷移速度慢,導(dǎo)致它的利用率不高。因此本文用靜電紡絲的方法來(lái)制備摻入良好導(dǎo)電性物質(zhì)的NiO納米空心管,以提高其比表面積和導(dǎo)電性,進(jìn)而提高所制備電極的電化學(xué)性能。采用靜電紡絲的方法,制備具有空心結(jié)構(gòu)的鑭摻雜Ni O電極,其摻雜比例為L(zhǎng)a:Ni=0:1,1:1,1:2,1:4(摩爾比)。制得的電極在7mol/L KOH電解液中進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試,其中發(fā)現(xiàn)當(dāng)La:Ni=1:2時(shí),為最佳的比例,電化學(xué)性能最好。當(dāng)以物質(zhì)的全部質(zhì)量來(lái)算,在電流密度為0.5A/g時(shí),其容量有257.8 F/g,如果僅僅計(jì)算NiO的質(zhì)量,其容量可以高達(dá)942 F/g,比純的NiO的電容量高了14倍。在經(jīng)過(guò)1000次的充放電測(cè)試后,容量仍然能保持在90%左右,有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。利用靜電紡絲的制備工藝,用Ag對(duì)NiO進(jìn)行摻雜,摻雜的量為AgNO3:鎳鹽=1%,2.5%,5%,10%(質(zhì)量比),制備得到有高比表面積的空心納米纖維。分別系統(tǒng)的對(duì)它們的形貌、晶型、比表面積及孔徑等進(jìn)行了分析。在7mol/L KOH電解液中對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)摻雜比為5%時(shí),電化學(xué)性能最好,在電流密度為0.5A/g時(shí),其電容量可以達(dá)到200 F/g;在經(jīng)歷了1000次的充放電測(cè)試之后,電極的電容量的保持率可以達(dá)到95.6%;導(dǎo)電性能好,其法拉第電阻為2.59?。根據(jù)前兩部分實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果,采用靜電紡絲的方法對(duì)不同比例的銀摻雜NiO/LaNiO3(La:Ni=1:2)的電極進(jìn)行制備。其摻雜的比例為硝酸銀:(硝酸鎳+硝酸鑭)=1%,2.5%,5%,10%。改變銀摻雜的比例,可得到不同含量的復(fù)合納米纖維。在7mol/L KOH電解液中對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,其中發(fā)現(xiàn)5%為最佳的比例,電化學(xué)性能最好并且也優(yōu)于前面的兩種實(shí)驗(yàn)方法。其容量可以達(dá)到385.7 F/g在電流密度為1A/g的情況下;在進(jìn)行1000次的恒流充放電之后,其電容量的保持率可以達(dá)到97%;導(dǎo)電性能也得到較大的提高,其法拉第電阻為0.79?。
[Abstract]:Super capacitor, it is used as a storage element, the principle of electrochemical process of electrode / solution interface. It can be based on comparable and battery energy storage capacity, and the discharge power of electrostatic capacitors as well. Because of its many advantages, which can not be avoided the world has become a hot focus of attention and study. The electrode material is an important factor affecting the super capacitor. The nickel oxide (Ni O) is friendly to the environment, low cost, easy synthesis, the most important is that NiO has very high theoretical specific capacitance of 2584F/ g, these advantages make NiO become one of the most possible ideal electrode materials for practical application, therefore because of their great attention. The conductive properties of nickel oxide is relatively poor, the migration velocity of ions in the electrolyte is slow, leading to its utilization rate is not high. So this method for electrostatic spinning NiO hollow nano preparation doped with good conductive materials, in order to improve its surface area and conductivity, and improve the electrochemical performance of the prepared electrode. Using electrospinning method, preparation of lanthanum doped Ni O electrode hollow structure, the doping ratio of La:Ni=0:1,1: 1,1:2,1:4 (molar ratio) electrode. Prepared by electrochemical performance test in 7mol/L KOH electrolyte, which found that when La:Ni=1:2, the best proportion, the best electrochemical performance. When to count all the quality of material, the cathodic current density was 0.5A/g, its capacity is 257.8 F/g, only if the quality NiO calculation, the capacity can be up to 942 F/g the specific capacitance, pure NiO high 14 times. After the charge discharge tests after 1000 times, the capacity can still be maintained at around 90%, has good cycle stability. The preparation process of electrospinning of NiO by doping with Ag doping. The amount of AgNO3: nickel salt =1%, 2.5%, 5%, 10% (mass ratio), the prepared hollow nano fiber with high specific surface area. Respectively on their morphology, crystal type, analysis of the specific surface area and pore size. The electrochemical tests in 7mol/L KOH electrolyte, found the doping ratio is 5%, the best electrochemical performance, the current density is 0.5A/g, the capacitance can reach 200 F/g; after 1000 charge discharge test, capacitance electrode retention rate can reach 95.6%; good conductivity, the resistance of Faraday was 2.59?. according to the two part of the experiment the results of method by electrospinning of silver doped NiO/LaNiO3 in different proportion (La:Ni=1:2) electrode was prepared. The doping ratio of silver nitrate: (nickel nitrate + lanthanum nitrate) =1%, 2.5%, 5%, 10%. change of silver doped proportion of nano composite can get different content Fiber. The electrochemical tests in 7mol/L KOH electrolyte, which found that 5% is the best proportion of two kinds of experimental methods and the best electrochemical performance is better than the front. The capacity can reach 385.7 F/g at the current density of 1A/g; in 1000 the constant current charge discharge, the capacitance the retention rate can reach 97%; the conductive performance is greatly improved, the Faraday resistance is 0.79?.

【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ138.13;TB383.1

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