鈦鈷鎳基化合物的調(diào)控制備、復(fù)合改性及超電容性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 05:27
電極材料的調(diào)控制備、復(fù)合改性及性能增強(qiáng)機(jī)制分析一直是能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。過(guò)渡金屬化合物憑借其優(yōu)異的電化學(xué)性能在超級(jí)電容器領(lǐng)域備受關(guān)注。本文以鈦鈷鎳基化合物為研究對(duì)象,可控制備了一系列高性能的超級(jí)電容器電極材料,并分析了其超電容性能增強(qiáng)機(jī)制。作為過(guò)渡金屬氧化物中最具代表性之一的TiO2,特別是陽(yáng)極氧化法制備的TiO2納米管陣列(TNAs),憑借其簡(jiǎn)單可控的制備方法、高度有序的三維結(jié)構(gòu)、豐富的資源存儲(chǔ)以及穩(wěn)定的物理化學(xué)性能等優(yōu)勢(shì)在超級(jí)電容器領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。本文首先以TNAs為研究對(duì)象,先實(shí)現(xiàn)了碳及氧空位的共同修飾改性以提高其導(dǎo)電性和電化學(xué)活性,然后以碳及氧空位改性的TiO2納米管陣列(m-TNAs)為支撐材料,依次將鎳鈷基化合物,即二元鈷氧化物(Co3O4納米顆粒)、三元鎳鈷氧化物(NiCo2O4納米片)以及鎳鈷硫化物(Co0.12Ni1.88S2@Co
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:175 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
氫化TiO2納米管陣列的制備過(guò)程、形貌以及電化學(xué)性能
圖 1.1 氫化 TiO2納米管陣列的制備過(guò)程、形貌以及電化學(xué)性能Fig. 1.1 Schematic diagram, morphology and electrochemical performance of nanotube arrays[51]等離子體處理:2013 年,Hui Wu 等[62]利用高效的氫等離子體技術(shù)制的TiO2納米管陣列,等離子體處理后,納米管表面可以形成厚度約為非晶層,修飾上的氧空位(Ti3+)和羥基官能團(tuán)(-OH)大大增加了 TiO2性能,在 0.05 mAcm-2的電流密度下,其比電容達(dá)到了 7.22 mF cm-雜 TiO2納米管陣列的性能提高近 7.4 倍,同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性穩(wěn)定性,如圖 1.2 所示。等離子體技術(shù)是材料表面修飾的高效且直接該氫等離子體技術(shù)為增強(qiáng)材料電化學(xué)性能提供了一個(gè)簡(jiǎn)單且高效的
第一章 緒論性溶液處理:通過(guò)還原性溶液 NaBH4的處理,可在 TiO2納米管生成氧空位,得到還原態(tài)的 TiO2納米管陣列,提高導(dǎo)電率的同速率[63];诖,本課題組[64]將空氣退火晶化后的 TiO2納米管L-1的 NaBH4水溶液中室溫反應(yīng) 2 h,系統(tǒng)研究了不同濃度 NaB制備的還原態(tài) TiO2納米管陣列超電容性能的影響。通過(guò)莫特-肖得出還原態(tài) TiO2納米管陣列的載流子濃度是原始態(tài) TiO2納米從而還原態(tài) TiO2納米管陣列展現(xiàn)出更高的比電容,如圖 1.3 所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MnO2/H-TiO2納米異質(zhì)陣列的調(diào)控制備及超電容特性[J]. 徐娟,劉家琴,李靖巍,王巖,呂珺,吳玉程. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]金屬氮化物納米儲(chǔ)能材料及其柔性超級(jí)電容器[J]. 高標(biāo),黃超,李慶偉,吳凱,張旭明,霍開(kāi)富. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(07)
[3]氧空位的引入對(duì)納米TiO2光催化性能的影響及其研究進(jìn)展[J]. 李明輝,宋武林,曾磊,曾大文,謝長(zhǎng)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(15)
本文編號(hào):2931218
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:175 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
氫化TiO2納米管陣列的制備過(guò)程、形貌以及電化學(xué)性能
圖 1.1 氫化 TiO2納米管陣列的制備過(guò)程、形貌以及電化學(xué)性能Fig. 1.1 Schematic diagram, morphology and electrochemical performance of nanotube arrays[51]等離子體處理:2013 年,Hui Wu 等[62]利用高效的氫等離子體技術(shù)制的TiO2納米管陣列,等離子體處理后,納米管表面可以形成厚度約為非晶層,修飾上的氧空位(Ti3+)和羥基官能團(tuán)(-OH)大大增加了 TiO2性能,在 0.05 mAcm-2的電流密度下,其比電容達(dá)到了 7.22 mF cm-雜 TiO2納米管陣列的性能提高近 7.4 倍,同時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性穩(wěn)定性,如圖 1.2 所示。等離子體技術(shù)是材料表面修飾的高效且直接該氫等離子體技術(shù)為增強(qiáng)材料電化學(xué)性能提供了一個(gè)簡(jiǎn)單且高效的
第一章 緒論性溶液處理:通過(guò)還原性溶液 NaBH4的處理,可在 TiO2納米管生成氧空位,得到還原態(tài)的 TiO2納米管陣列,提高導(dǎo)電率的同速率[63];诖,本課題組[64]將空氣退火晶化后的 TiO2納米管L-1的 NaBH4水溶液中室溫反應(yīng) 2 h,系統(tǒng)研究了不同濃度 NaB制備的還原態(tài) TiO2納米管陣列超電容性能的影響。通過(guò)莫特-肖得出還原態(tài) TiO2納米管陣列的載流子濃度是原始態(tài) TiO2納米從而還原態(tài) TiO2納米管陣列展現(xiàn)出更高的比電容,如圖 1.3 所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MnO2/H-TiO2納米異質(zhì)陣列的調(diào)控制備及超電容特性[J]. 徐娟,劉家琴,李靖巍,王巖,呂珺,吳玉程. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[2]金屬氮化物納米儲(chǔ)能材料及其柔性超級(jí)電容器[J]. 高標(biāo),黃超,李慶偉,吳凱,張旭明,霍開(kāi)富. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2016(07)
[3]氧空位的引入對(duì)納米TiO2光催化性能的影響及其研究進(jìn)展[J]. 李明輝,宋武林,曾磊,曾大文,謝長(zhǎng)生. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(15)
本文編號(hào):2931218
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