金屬有機框架材料的制備及其超級電容性能的研究
發(fā)布時間:2021-02-26 14:00
超級電容器作為新型的電化學(xué)儲能裝置,具備很高的功率密度、優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性能和對環(huán)境污染小等優(yōu)勢而備受關(guān)注。由于金屬有機框架化合物(MOF)材料本身具備較大的比表面積和孔結(jié)構(gòu)可調(diào)控等優(yōu)點,使其在制備多孔碳及多孔碳復(fù)合材料并應(yīng)用于超級電容器電極材料方面具有很大的優(yōu)勢。本文以金屬有機框架化合物ZIF-67作為模板,通過優(yōu)化實驗條件獲得Co摻雜多孔碳復(fù)合材料(Co@PC),為進(jìn)一步提高容量,利用納米Ni(OH)2多孔材料對其表面進(jìn)行修飾,獲得了電化學(xué)性能優(yōu)異的Ni(OH)2/Co@PC納米復(fù)合材料。微觀結(jié)構(gòu)分析表明,制備的金屬有機框架化合物ZIF-67為規(guī)則的菱形十二面體結(jié)構(gòu),邊長約為600 nm,比表面積高達(dá)1149 m2 g-1,總孔體積為0.011619 cm3 g-1,孔徑為1.0 nm和1.4 nm,是典型的微孔材料。以ZIF-67為模板,獲得的Co摻雜多孔碳Co@PC復(fù)合材料,完整地保留了模板劑的菱形十二面體形貌特征,比表面積達(dá)到303 m2...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的基本結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 雙電層電容器的機理圖2 贗電容器法拉第贗電容器儲能機理實質(zhì)上是在電極表面活性物質(zhì)發(fā)生了氧化還原或附反應(yīng)。如圖 1-3,金屬氧化物在充電的過程中電解液中的離子由于外電場擴散到電極與電解液界面上并與電極表面上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。中電極與電解液界面的離子又回到了電解液當(dāng)中,而儲存的電荷則通過外,整個過程當(dāng)中不只有電荷遷移,而且還發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
圖 1-2 雙電層電容器的機理圖2 贗電容器法拉第贗電容器儲能機理實質(zhì)上是在電極表面活性物質(zhì)發(fā)生了氧化還原或附反應(yīng)。如圖 1-3,金屬氧化物在充電的過程中電解液中的離子由于外電場擴散到電極與電解液界面上并與電極表面上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。中電極與電解液界面的離子又回到了電解液當(dāng)中,而儲存的電荷則通過外,整個過程當(dāng)中不只有電荷遷移,而且還發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于超級電容的混合儲能器件研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃士飛,帖炟,佟琦,趙玉峰. 自然雜志. 2017(04)
[2]超級電容器電極材料的研究進(jìn)展[J]. 董桂霞,呂易楠,韓偉丹,張茜,董麗. 粉末冶金技術(shù). 2016(05)
[3]新型超級電容器的研發(fā)進(jìn)展[J]. 梁晰童,潘偉,陳昆峰,薛冬峰. 應(yīng)用化學(xué). 2016(08)
[4]超級電容器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 余麗麗,朱俊杰,趙景泰. 自然雜志. 2015(03)
[5]超級電容器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用發(fā)展概述[J]. 商洪濤,岳立平,楊獻(xiàn)奎,羅建志. 化學(xué)工程與裝備. 2014(09)
[6]過渡金屬材料的電化學(xué)儲能性能研究[J]. 陳昆峰,楊陽陽,陳旭,王浩,馬增勝,周益春,薛冬峰. 河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[7]低內(nèi)阻炭基雙電層電容器的實驗研究[J]. 張丹丹,羅曼,何俊佳. 中國電機工程學(xué)報. 2007(18)
本文編號:3052689
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的基本結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 雙電層電容器的機理圖2 贗電容器法拉第贗電容器儲能機理實質(zhì)上是在電極表面活性物質(zhì)發(fā)生了氧化還原或附反應(yīng)。如圖 1-3,金屬氧化物在充電的過程中電解液中的離子由于外電場擴散到電極與電解液界面上并與電極表面上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。中電極與電解液界面的離子又回到了電解液當(dāng)中,而儲存的電荷則通過外,整個過程當(dāng)中不只有電荷遷移,而且還發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
圖 1-2 雙電層電容器的機理圖2 贗電容器法拉第贗電容器儲能機理實質(zhì)上是在電極表面活性物質(zhì)發(fā)生了氧化還原或附反應(yīng)。如圖 1-3,金屬氧化物在充電的過程中電解液中的離子由于外電場擴散到電極與電解液界面上并與電極表面上的活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。中電極與電解液界面的離子又回到了電解液當(dāng)中,而儲存的電荷則通過外,整個過程當(dāng)中不只有電荷遷移,而且還發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于超級電容的混合儲能器件研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃士飛,帖炟,佟琦,趙玉峰. 自然雜志. 2017(04)
[2]超級電容器電極材料的研究進(jìn)展[J]. 董桂霞,呂易楠,韓偉丹,張茜,董麗. 粉末冶金技術(shù). 2016(05)
[3]新型超級電容器的研發(fā)進(jìn)展[J]. 梁晰童,潘偉,陳昆峰,薛冬峰. 應(yīng)用化學(xué). 2016(08)
[4]超級電容器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 余麗麗,朱俊杰,趙景泰. 自然雜志. 2015(03)
[5]超級電容器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用發(fā)展概述[J]. 商洪濤,岳立平,楊獻(xiàn)奎,羅建志. 化學(xué)工程與裝備. 2014(09)
[6]過渡金屬材料的電化學(xué)儲能性能研究[J]. 陳昆峰,楊陽陽,陳旭,王浩,馬增勝,周益春,薛冬峰. 河南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[7]低內(nèi)阻炭基雙電層電容器的實驗研究[J]. 張丹丹,羅曼,何俊佳. 中國電機工程學(xué)報. 2007(18)
本文編號:3052689
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