鋰離子混合電容器作為一種新型的儲能設(shè)備,集合了雙電層電容器和鋰離子電池兩者的儲能優(yōu)勢,被認(rèn)為是一種具有廣泛應(yīng)用前景的儲能器件并且得到了廣泛的探索與研究。但是,由于正負(fù)極儲能機(jī)制的不同,所以正負(fù)極材料的匹配成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。炭基材料作為一種優(yōu)異的雙電層材料已經(jīng)被認(rèn)可作為混合電容器正極使用,因此目前研究的熱點(diǎn)主要集中在鋰離子混合電容器負(fù)極材料的研究上�；诖�,本論文的研究工作從具有贗電容特性的氮化鈮材料入手,通過溶液浸漬法與分層抽濾的方法合成制備出氮化鈮/石墨烯和氮化鈮/多壁碳納米管兩種復(fù)合物,分別測試了其鋰電性能。并將其應(yīng)用于鋰離子混合電容器負(fù)極,得到的混合電容器展現(xiàn)出優(yōu)良的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。主要的工作內(nèi)容分為以下方面:一、我們以抽濾得到的氧化石墨烯紙為模板,利用溶液浸漬法合成制備出了層層堆疊結(jié)構(gòu)的氮化鈮/石墨烯復(fù)合膜,得到的這種自支撐結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜直接裁片應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極,展現(xiàn)出了優(yōu)良的電化學(xué)性能:在0.1A g^-1的電流密度下,比容量高達(dá)450m Ah g^-1,同時保持了良好的倍率特性,當(dāng)電流密度增加到10A g^-1... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國一次能源消耗變化及2015年能源消耗結(jié)構(gòu)

插入式贗電容反應(yīng)中，b 值的大小往往是介于 0.5~1 之間。這種情況下反應(yīng)受上面兩種機(jī)制共同作用。為了區(qū)分兩者的占比，B. Dun[14]和 Conw將電流進(jìn)一步表示成表面電容電流（k1v）和擴(kuò)散控制的電池電流（k2v1:i(V)=k1v+k2v1/2（1.5）方程式（1.5）進(jìn)一步變形成式子（1.6）可以直接用于求算 k1、k2值。k2代入到式（1.5）可以得到電容型和電池型電流[4, 16]。（1.6）插入型贗電容是一類比較常見的電池反應(yīng)類型，近年來受到了廣泛的研研究比較多的也是最典型的材料有 Nb2O5[17-19]，MoO3[20, 21]，金屬層間Mxene)[22]等。121212i(V)vkkv=+

其安全性好得到了廣泛應(yīng)用，但是并不意味著它是完美的，它也存并且一次充電可使用時間短的問題[29-31]。早在 1980 年，科學(xué)家們新的電池系統(tǒng)，該電池以其他嵌鋰材料來取代了金屬鋰作為電池負(fù)有鋰離子在正負(fù)極之間傳遞來實(shí)現(xiàn)電池的充放電，這種特殊的儲能搖椅式電池”[32]，這種“搖椅式電池”由于避免了使用鋰金屬從而安全性，因此得到了大量的應(yīng)用。最早將其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的是日本索尼命名為“鋰離子電池”。自此，鋰離子電池的概念被大家廣泛接受鋰離子電池的反應(yīng)機(jī)理面以鈷酸鋰/碳鋰離子電池為例說明鋰離子電池充放電機(jī)理（如圖 過程中實(shí)際上主要是鋰離子在正負(fù)極材料中嵌入脫出的過程。鋰離數(shù)目用 x 表示（其數(shù)值的大小反映了電池反應(yīng)程度的大�。�，為了反應(yīng)過程，以 x=0.5 為例；則在充電過程中，正極發(fā)生氧化（脫鋰）2 0.5 21 1e2 2LiCoO Li Li CoO+ → + +

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2977275