隨著經(jīng)濟(jì)和人口的不斷增長(zhǎng),人們對(duì)能源的需求也不斷提高,能源短缺成為科學(xué)家們重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。超級(jí)電容器,也被稱作電化學(xué)電容器,因具有出色的能量密度和倍率性、良好的循環(huán)壽命以及安全的操作性,開(kāi)始受到科學(xué)家們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和重視。電極材料作為超級(jí)電容器中重要的組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著超級(jí)電容器的最終性能和應(yīng)用前景。錳氧化物類別豐富,價(jià)格低廉,存在著多個(gè)化學(xué)價(jià)態(tài),理論比電容值高,是一種很有應(yīng)用前景的電極材料。本文采用水熱法制備不同形貌的納米錳氧化物,通過(guò)X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和射透射電鏡（TEM）等表征方法對(duì)合成的材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌的分析研究,并結(jié)合電化學(xué)工作站的測(cè)試結(jié)果討論表面形貌等微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電化學(xué)性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）通過(guò)調(diào)節(jié)氧化劑的濃度、反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制二氧化錳的形貌,合成一維帶狀與棒狀結(jié)構(gòu)的α相二氧化錳納米材料和中空結(jié)構(gòu)的二氧化錳納米海膽材料。相比于納米帶和納米棒,中空結(jié)構(gòu)形貌可提供更大的比表面積與更多電活性位,有序、均勻的納米線有利于縮短帶電粒子擴(kuò)散路徑,降低材料內(nèi)阻,促進(jìn)了贗電容反應(yīng),測(cè)得其比電容值高達(dá)211.1 F g^-1

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)
    1.3 超級(jí)電容器的工作原理
        1.3.1 雙電層電容器
        1.3.2 法拉第贗電容器
    1.4 超級(jí)電容器的電極材料
        1.4.1 碳電極材料
        1.4.2 導(dǎo)電聚合物電極材料
        1.4.3 金屬氧化物電極材料
    1.5 超級(jí)電容器的應(yīng)用
        1.5.1 軍事領(lǐng)域
        1.5.2 工業(yè)領(lǐng)域
        1.5.3 交通運(yùn)輸領(lǐng)域
        1.5.4 綠色能源領(lǐng)域
    1.6 納米二氧化錳電極材料
        1.6.1 納米二氧化錳簡(jiǎn)介
        1.6.2 影響納米二氧化錳作為電極材料的因素
        1.6.3 納米二氧化錳在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    1.7 本論文研究背景與內(nèi)容
        1.7.1 本論文的研究背景
        1.7.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡
        2.3.3 能譜分析
        2.3.4 場(chǎng)發(fā)射透射電鏡
        2.3.5 物理吸附測(cè)定儀
        2.3.6 電化學(xué)性能分析
3 二氧化錳納米材料的制備及電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 二氧化錳納米帶/棒的水熱合成及其電化學(xué)性能
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 二氧化錳納米海膽的水熱合成及其電化學(xué)性能
        3.3.1 材料合成
        3.3.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
4 摻雜金屬離子制備錳氧化物納米材料及其電化學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 二氧化錳摻雜Fe離子的制備與電化學(xué)性能
        4.2.1 材料合成
        4.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        4.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 三元錳氧化物的合成及電化學(xué)性能
        4.3.1 材料合成
        4.3.2 結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：2957827