發(fā)布時(shí)間：2021-02-22 21:18

　　隨著電動(dòng)汽車(chē)的迅猛發(fā)展,電池性能的發(fā)展已引起人們的廣泛關(guān)注。盡管目前商業(yè)化的電池具有相對(duì)較高的能量密度,但是它們?nèi)匀痪哂幸恍┤秉c(diǎn),例如功率密度低,較差的循環(huán)壽命和對(duì)環(huán)境不友好等問(wèn)題,這在很大程度上制約了電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展。超級(jí)電容器（Supercapacitors,SCs）作為一種新型的能量存儲(chǔ)設(shè)備,由于其具有很高的功率密度,穩(wěn)定的循環(huán)性能,寬范的工作電壓范圍以及對(duì)環(huán)境的友好性,非常有望解決上述問(wèn)題。而決定SCs性能的關(guān)鍵因素就是其電極材料的選擇與使用。MXenes是一種類(lèi)似于石墨烯的新型二維（2D）碳氮化物或過(guò)渡金屬碳化物,具有出色的導(dǎo)電性和高氧化還原活性,作為超級(jí)電容器的電極材料將具有廣闊的應(yīng)用前景。鎳鈷基電極材料由于其較高的理論電容,低成本特性,良好的穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境有益的性質(zhì),已引起研究人員的廣泛關(guān)注。在本文中,我們制備出了 Ti3C2 MXenes,同時(shí)擴(kuò)大了他們的層間距;此外基于NF,我們?cè)O(shè)計(jì)了 β-Ni（OH）2陣列結(jié)構(gòu),鎳鈷LDH及其化合物,全面分析了 NF基電極材料的不同處理方法和形貌對(duì)超級(jí)電容器性能的影響。主要研究工作和結(jié)果如下:1.采用兩步法來(lái)獲得具有高度開(kāi)放層狀... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器發(fā)展歷程
        1.2.2 超級(jí)電容器的分類(lèi)
        1.2.3 超級(jí)電容器的特點(diǎn)
    1.3 超級(jí)電容器電解質(zhì)
        1.3.1 水系電解質(zhì)
        1.3.2 有機(jī)電解質(zhì)
        1.3.3 離子液體電解質(zhì)
        1.3.4 固態(tài)或凝膠電解質(zhì)
    1.4 超級(jí)電容器電極材料
        1.4.1 碳基電極材料
        1.4.2 MXene電極材料
        1.4.3 導(dǎo)電聚合物電極材料
        1.4.4 金屬化合物電極材料
        1.4.5 其他新型電極材料
    1.5 MXene/Ni基電極材料研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器以及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 測(cè)試表征方法
        2.2.1 X射線(xiàn)粉末衍射（XRD）
        2.2.2 X射線(xiàn)光電子能譜分析（XPS）
        2.2.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）
        2.2.4 高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）
        2.2.5 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）
        2.2.6 比表面積Brunauere-Emmette-Teller （BET）
    2.3 電化學(xué)測(cè)試方法
        2.3.1 測(cè)試體系
        2.3.2 循環(huán)伏安法（CV）
        2.3.3 恒電流充放電測(cè)試（GCD）
        2.3.4 電化學(xué)交流阻抗測(cè)試（EIS）
    2.4 相關(guān)計(jì)算
        2.4.1 三電極計(jì)算公式
        2.4.2 兩電極計(jì)算公式
+插層MXenes的制備及其超級(jí)電容器性能研究">第3章 基于K⁺插層MXenes的制備及其超級(jí)電容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 表征方法
        3.2.3 第一性原理計(jì)算
        3.2.4 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 K-MXene@NF合成機(jī)理
        3.3.2 K-MXene的結(jié)構(gòu)與形貌
        3.3.3 基于K-MXene無(wú)粘結(jié)電極的電化學(xué)特性
    3.4 本章小結(jié)
2及其電化學(xué)性能研究">第4章 基于泡沫鎳快速制備原位生長(zhǎng)的β-Ni（OH）₂及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
2@NF原位生長(zhǎng)電極">        4.2.1 制備β-Ni（OH）₂@NF原位生長(zhǎng)電極
        4.2.2 電化學(xué)測(cè)試
        4.2.3 表征方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 形貌特征
        4.3.2 晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
        4.3.3 電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于泡沫鎳快速制備原位生長(zhǎng)NiCo-LDH及其固態(tài)器件的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 制備N(xiāo)iCo-LDH@NF原位生長(zhǎng)電極
        5.2.2 制備N(xiāo)iCo-LDH//AC@NF全固態(tài)柔性電容器
        5.2.3 電化學(xué)測(cè)試
        5.2.4 表征方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 形貌特征
        5.3.2 晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
        5.3.3 電化學(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
第6章 基于K-MXene與NiCo-LDH的復(fù)合及其電化學(xué)性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        6.2.2 NiCo-LDH@K-MXene@NF的合成
        6.2.3 NiCo-LDH@NF//K-MXene@NF固態(tài)混合電容器的組裝
        6.2.4 電化學(xué)測(cè)試
        6.2.5 表征方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 材料組分與構(gòu)成
        6.3.2 材料形貌結(jié)構(gòu)
        6.3.3 NiCo-LDH@K-MXene三電極電化學(xué)性能
        6.3.4 NiCo-LDH@NF//K-MXene@NF固態(tài)器件性能
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型二維材料MXene的研究進(jìn)展[J]. 張建峰,曹惠楊,王紅兵.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]雙電層電容器及其應(yīng)用——解決半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器瞬間斷電信息消失的一個(gè)有效方法[J]. 董恩沛.  信息與控制. 1984(05)
[3]5VDC2.2F雙電層電容器[J]. 董恩沛,蔡公和.  電子學(xué)報(bào). 1984(05)



本文編號(hào)：3046574