超級(jí)電容器憑借其自身充電時(shí)間短、功率密度大、使用壽命長(zhǎng)、使用溫度寬以及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì),成為繼可充電電池之后最有發(fā)展?jié)摿Φ哪芰績(jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換裝置。與可充電電池相比較,超級(jí)電容器的能量密度尚存在差距。為此,人們提出了兩種解決途徑:一種是設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的電極材料;另一種是設(shè)計(jì)非對(duì)稱超級(jí)電容器。本論文工作以商用泡沫鎳（NF）為基底及鎳源,在氧化劑過(guò)硫酸鉀（K2S2O8）輔助下,通過(guò)低溫水熱法在泡沫鎳骨架上原位生長(zhǎng)二硫化三鎳（Ni₃S₂）,隨后應(yīng)用電沉積法在二硫化三鎳表面覆蓋導(dǎo)電聚吡咯（PPy）薄層,獲得PPy-Ni₃S₂@NF復(fù)合電極材料,期望有效提升復(fù)合電極材料的能量密度等性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）Ni₃S₂@NF電極材料的制備。以泡沫鎳作為導(dǎo)電基底和金屬鎳源,硫脲為硫源和沉淀劑,在K2S2O8氧化輔助下低溫一步水熱制備得到Ni₃S₂@NF電極。通過(guò)調(diào)節(jié)水熱溫度、反應(yīng)物配比及水熱時(shí)間來(lái)優(yōu)化Ni₃S... 

【文章來(lái)源】：湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器的產(chǎn)生
        1.2.2 超級(jí)電容器的機(jī)理
        1.2.3 超級(jí)電容器的應(yīng)用和未來(lái)挑戰(zhàn)
    1.3 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器
        1.3.1 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器的組成
        1.3.2 正負(fù)兩電極
        1.3.3 固態(tài)凝膠電解質(zhì)
    1.4 電極材料簡(jiǎn)介
        1.4.1 碳基材料
        1.4.2 過(guò)渡金屬氧化物與硫化物
        1.4.3 導(dǎo)電聚合物（CP）
    1.5 課題研究意義、創(chuàng)新點(diǎn)和主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 本研究課題的意義和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.2 本研究課題的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)及分析方法
    2.1 引言
    2.2 化學(xué)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.1 化學(xué)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 材料物相表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微（SEM）
        2.3.2 透射電子顯微（TEM）
        2.3.3 X射線衍射（XRD）
        2.3.4 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.5 拉曼光譜（Raman）
    2.4 材料的電化學(xué)表征方法
        2.4.1 循環(huán)伏安（CV）
        2.4.2 恒電流充放電（GCD）
        2.4.3 交流阻抗（EIS）
        2.4.4 循環(huán)充放電
3S₂@NF電極材料的制備及其性能研究">第三章 Ni₃S₂@NF電極材料的制備及其性能研究
    3.1 引言
3S₂@NF電極材料的制備">    3.2 Ni₃S₂@NF電極材料的制備
        3.2.1 泡沫鎳的預(yù)處理
3S₂@NF電極材料的制備方法">        3.2.2 Ni₃S₂@NF電極材料的制備方法
3S₂@NF電極材料的生長(zhǎng)機(jī)理">        3.2.3 Ni₃S₂@NF電極材料的生長(zhǎng)機(jī)理
3S₂@NF電極材料的物相表征">    3.3 N₃S₂@NF電極材料的物相表征
        3.3.1 SEM結(jié)果和EDS結(jié)果
        3.3.2 TEM結(jié)果
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 XPS分析
3S₂@NF電極材料的電化學(xué)性能結(jié)果與分析">    3.4 Ni₃S₂@NF電極材料的電化學(xué)性能結(jié)果與分析
        3.4.1 水熱溫度對(duì)電化學(xué)性能的影響
        3.4.2 水熱時(shí)間對(duì)電化學(xué)性能的影響
2）₂和K₂S₂O₈ 的物質(zhì)的量比對(duì)電化學(xué)性能的影響">        3.4.3 CS（NH₂）₂和K₂S₂O₈ 的物質(zhì)的量比對(duì)電化學(xué)性能的影響
        3.4.4 優(yōu)化后材料的電化學(xué)性能結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
3S₂@NF復(fù)合材料的制備及其性能研究">第四章 PPy-Ni₃S₂@NF復(fù)合材料的制備及其性能研究
    4.1 引言
3S₂@NF電極材料的制備">    4.2 PPy-Ni₃S₂@NF電極材料的制備
3S₂@NF電極材料的制備方法">        4.2.1 PPy-Ni₃S₂@NF電極材料的制備方法
3S₂@NF電極材料的生長(zhǎng)機(jī)理">        4.2.2 PPy-Ni₃S₂@NF電極材料的生長(zhǎng)機(jī)理
3S₂@NF電極材料的物相表征">    4.3 PPy-Ni₃S₂@NF電極材料的物相表征
        4.3.1 SEM結(jié)果
        4.3.2 TEM結(jié)果
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 Raman光譜分析
3S₂@NF電極材料的電化學(xué)性能結(jié)果與分析">    4.4 PPy-Ni₃S₂@NF電極材料的電化學(xué)性能結(jié)果與分析
        4.4.1 不同摻雜酸對(duì)電化學(xué)性能的影響
        4.4.2 電聚合時(shí)間對(duì)電化學(xué)性能的影響
        4.4.3 吡咯與對(duì)甲苯磺酸物質(zhì)的量比對(duì)電化學(xué)性能的影響
        4.4.4 優(yōu)化后材料的電化學(xué)性能結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器的制備及器件研究
    5.1 引言
    5.2 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器的組裝
        5.2.1 電極材料的制備方法
        5.2.2 凝膠電解質(zhì)的制備
        5.2.3 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器的組裝
    5.3 全固態(tài)非對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能分析
3S₂@NF//AC@NF非對(duì)稱器件性能">        5.3.1 Ni₃S₂@NF//AC@NF非對(duì)稱器件性能
3S₂@NF//AC@NF非對(duì)稱器件性能">        5.3.2 PPy-Ni₃S₂@NF//AC@NF非對(duì)稱器件性能
        5.3.3 兩組器件的電化學(xué)性能比較
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 問(wèn)題與展望
參考文獻(xiàn)
主要符號(hào)對(duì)照表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級(jí)電容器過(guò)渡金屬氧化物電極材料研究進(jìn)展[J]. 李葉華,陳上,于小林,吳賢文.  吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)



本文編號(hào)：3022030