超級電容器具有循環(huán)壽命長、功率密度高、充電耗時短、安全可靠、工作溫度范圍廣等優(yōu)點,在便攜式電子產(chǎn)品、電動汽車、智能電網(wǎng)等領域有重要應用。超級電容器的性能與電極材料的種類、結構密切相關。過渡金屬硫化物因高的理論容量和可逆的氧化還原特性受到研究者的廣泛關注。本文以過渡金屬硫化物為主要研究對象,通過與導電性良好的碳材料復合來改善電極的電化學性能。本論文的主要研究工作如下:（1）利用兩步電化學法處理厚度為400μm的石墨紙（Graphite,G）,制備功能化的剝離石墨紙（Functionalized Exfoliated Graphite,FEG）。然后,借助水熱法在FEG上生長Ni₃S₂/Ni₃S₄復合材料,制備自支撐結構的電極。實驗表明,相較于未處理的石墨紙和一步法處理后的石墨紙（Exfoliated Graphite,EG）,FEG具有明顯改善的浸潤性和導電性。而且,FEG表面豐富的石墨烯納米片有助于電子的快速傳輸,減小電極的內阻。在2 mA cm^–2的電流密度下,FEG-Ni<... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超級電容器可能的應用領域

蘭州大學碩士學位論文 過渡金屬硫化物電極的設計、制備及電化學性能研究1.3.1 雙電層電容器雙電層電容器是依靠物理吸附作用在電解質溶液和電極材料之間產(chǎn)生界面雙電層來進行電荷存儲的。雙電層電容器的研究是基于 Helmholtz 雙電層理論來開展的，隨后 Gouy-Chapman 和 Stern 根據(jù)熱運動會對粒子產(chǎn)生影響這一原理進一步完善了雙電層理論。當電極被施加電場后，電極表面會吸附電解質溶液中的陰、陽離子，這些離子在電極表面形成界面雙電層結構，從而產(chǎn)生電容效應，這就是雙電層理論。圖 1.2 是電解質溶液中帶電固體表面的雙電層模型示意圖。

2 贗電容電容器容電容器是基于電極材料與電解質溶液之間發(fā)生的快速可逆進行電荷存儲與釋放的。如圖 1.3 所示，當在贗電容電容器兩壓充電時，電解液中的離子（OH–或 H+）在電場力的驅動下移液界面直至電極的近表面附近，與電極材料發(fā)生快速可逆的而完成電荷的存儲；當電容器放電時，先前進入到電極活性材子重新回到電解液中，先前存儲的能量則以電荷的形式輸送至容電容器與雙電層電容器主要區(qū)別在于離子是怎樣吸附的。雙極表面發(fā)生物理吸附，電解質溶液中離子的吸附/脫附活化能較溶液界面處的離子遷移率較高；贗電容電容器是發(fā)生在氧化移過程中的化學吸附，電解質溶液中離子的吸附/脫附活化能較溶液界面處的離子遷移率較低。由于化學吸附形成了化學鍵的能量多，一般情況下，贗電容電容器的電容值比雙電層電容

【參考文獻】：
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本文編號：3065587