發(fā)布時間：2020-12-05 08:11

　　隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展,人類社會的發(fā)展越來越離不開對能源的依賴,更多的體現(xiàn)在對化石能源的需求上�；茉吹拇罅可a(chǎn)與消耗是導致惡劣的全球氣候、造成嚴重地環(huán)境污染和生態(tài)破壞的主要原因。因此,開發(fā)和利用高效、清潔和可持續(xù)發(fā)展的可再生能源以及新型的能量轉(zhuǎn)換存儲技術(shù)引發(fā)了全球范圍內(nèi)的研究熱潮。超級電容器作為介于傳統(tǒng)電容器與蓄電池之間的一種新型儲能器件,因其具有高功率密度、長循環(huán)壽命、大電流充放電特性等優(yōu)勢而受到移動通信、電子產(chǎn)品、航空航天等諸多領(lǐng)域的關(guān)注。電極材料在超級電容器的組成部分中起著不可代替的作用。因此,超級電容器電極材料的研究對超級電容器的深遠發(fā)展起著重要作用。本論文分別以價格低廉的多孔碳材料以及泡沫銅為導電基底,并與過渡金屬氧化物或氫氧化物復合來制備得到電極材料,以提高電極材料的電導率、循環(huán)穩(wěn)定性、增加比電容、倍率性能等為目標,并通過掃描電鏡、透射電鏡等表征手段,以及循環(huán)伏安法、恒電流充放電等電化學測試方法對電極材料的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和電化學性能進行測試與研究。研究內(nèi)容如下:1.以多孔碳材料為基底,通過水熱法在其表面是均勻的生長一層Mn02納米片結(jié)構(gòu)。多孔碳材料具備的連續(xù)大孔徑通... 

【文章來源】：華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１三維多孔Ｒｕ０２納米材料結(jié)構(gòu)制備流程圖［卻??１．５．２軟模板法制備多孔碳材料??

圖１．３濾紙作為碳源制備多孔碳材料的流程圖ｌ１５］??１．６過渡金屬氧化物／氫氧化物電極材料??過渡金屬氧化物／氫氧化物通過在電極－電解液界面處發(fā)生的高度可逆的氧化還??原反應(yīng)來進行能量的存儲轉(zhuǎn)換，與碳材料通過雙電層來儲存電能相比，具有更高的??比電容，因此研宄者們將眼光更多的投注于該類型的電極材料。這些過渡金屬氧化??物材料，如Ｒｕ〇２［５Ｇ】，ＮｉＯ［６２］，Ｍｎ〇２［６３］和ＣｏＯ＿等，Ｒｕ〇２是贗電容器過渡金屬氧??化物電極材料中最具有代表性的。研宄者們主要是通過以下四個方面來提高電極材??料的性能：（１）使用廉價的過渡金屬氧化物／氫氧化物來降低電極材料的成本；（２）使??用不同的制備手段來達到增加電極材料的比表面積，從而使電極材料電化學性能得??到進一步地加強；（３）將多元金屬氧化物／氫氧化物結(jié)合在一起利用它們之間的相互??作用來制備高性能的電極材料；（４）將制備得到的電極材料組裝成混合的超級電容??器。??，還一些／，

?ＭＳＢＰＣ?／?ＭｎＯ，??圖２．１貝殼多孔碳材料／Ｍｎ０２復合材料制備示意圖??圖２．１是ＭＳＢＰＣ／Ｍｎ０２復合材料的制備示意圖。由于殼層主要由碳酸鈣晶體和??生物大分子組成，故經(jīng)脫鈣和退火處理后可以得到ＭＳＢＰＣ。然后通過簡單的水熱??反應(yīng)在ＭＳＢＰＣ表面生長了一層Ｍｎ０２納米片。??（３）｜?—ＭＳＢＰＣｆＭｎＯｊ?＾＾１?＿？ＳＢＰＣ?〇—〇??２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?４００?６００?ＢＯＯ?１０００?１２００?１４００?１６００?１Ｂ００?２０００??２０／?ｄｅｇｒｅｅ?Ｒａｍａｎ?Ｓｈｉｆｔ?／?ｃｍ＇＾??圖２．２?ＭＳＢＰＣ和ＭＳＢＰＣ／Ｍｎ０２電極材料（ａ）?ＸＲＤ圖，（ｂ）拉曼圖??圖２．２為ＭＳＢＰＣ和ＭＳＢＰＣ／ＭｎＣｆｅ的Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）圖。ＭＳＢＰＣ在２５°處??只有一個寬的衍射峰（紅色曲線），表明了?ＭＳＢＰＣ碳材料無定型結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。將Ｍｎ０２??納米片后成功的復合在ＭＳＢＰＣ上后，除２５°的峰外，還能看到３７．３６°、４２．７７°、??５６．７２°和６７．３１°的衍射峰（黑色曲線），并分別對其進行了索引，得到Ｍｎ０２對應(yīng)的??晶面分別為（１００）、（１０１）、（１０２）和（１１０），該數(shù)據(jù)表明ＭＳＢＰＣ／Ｍｎ０２復合材料已經(jīng)??成功的制備出來了［７５］。與此同時


本文編號：2899171