超級電容器,介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的綠色儲能裝置,由于其有著較高的功率密度而受到人們的廣泛關(guān)注。但是,它的能量密度往往很低,因此限制了超級電容器在商業(yè)方面的應(yīng)用。而電極又是超級電容器系統(tǒng)的核心,所以為了提高超級電容器的性能,從電極入手,制備綜合性的電極是提高其性能的重要手段之一。近年來,石墨烯由于其具有良好的外電荷傳輸性能所以成為了被研究的熱門材料。而且被廣泛應(yīng)用作為超級電容器的電極材料。過渡金屬氧化物,由于其具有較高的法拉第電容,因此,作為超級電容器的電極材料也被廣泛研究并且也取得了一定的進展。因此,本課題將兩種電極材料用水熱法進行了復(fù)合,使得石墨烯與納米級別的過渡金屬氧化物進行復(fù)合,利用兩種材料的協(xié)同作用使這種新型復(fù)合電極材料在提高超級電容器的性能中發(fā)揮出巨大的作用。最后,我們通過簡單的策略優(yōu)化了過渡金屬氧化物的微納結(jié)構(gòu),探究了材料的微納結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能之間的關(guān)系,使得過渡金屬氧化物發(fā)揮出了其作為電極材料的最大優(yōu)勢。本論文的研究內(nèi)容為以下兩點:1.Co3O4納米片/氮摻雜石墨烯（NG）復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究。通過簡單的兩步法成功制備出了 Co3O4納米片/NG復(fù)合材料。... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的概述
        1.2.1 超級電容器的工作原理
        1.2.2 超級電容器的分類
        1.2.3 超級電容器的應(yīng)用
    1.3 超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 導(dǎo)電聚合物
        1.3.3 金屬氧化物
    1.4 石墨烯復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
    1.5 論文選題目的與意義
第二章 實驗試劑、儀器以及表征方法
    2.1 主要的化學(xué)試劑、原材料及實驗設(shè)備
        2.1.1 主要的化學(xué)試劑及原料
        2.1.2 主要儀器設(shè)備
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 X射線粉末衍射儀（XRD）
        2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 拉曼光譜分析（Raman）
    2.3 電極材料的制備及其超電性能測試方法
        2.3.1 電極材料的制備
        2.3.2 循環(huán)伏安測試法
        2.3.3 恒流充放電測試法
        2.3.4 交流阻抗測試法
3O₄復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究">第三章 氮摻雜石墨烯與Co₃O₄復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 制備氧化石墨烯
3O₄納米片">        3.2.2 制備Co₃O₄納米片
3O₄/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料">        3.2.3 制備Co₃O₄/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料
    3.3 結(jié)果與討論
3O₄/石墨烯復(fù)合材料的表征">        3.3.1 Co₃O₄/石墨烯復(fù)合材料的表征
3O₄/石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能">        3.3.2 Co₃O₄/石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
3O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究">第四章 Co₃O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 泡沫鎳基底上層數(shù)可控石墨烯的制備（Ni@graphene）
3O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合電極材料的制備">        4.2.2 Co₃O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合電極材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
3O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征">        4.3.1 Co₃O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
3O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的形貌表征">        4.3.2 Co₃O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合材料的形貌表征
3O₄納米片陣列的結(jié)構(gòu)調(diào)控">        4.3.3 Co₃O₄納米片陣列的結(jié)構(gòu)調(diào)控
3O₄納米片陣列的生長機理">        4.3.4 Co₃O₄納米片陣列的生長機理
3O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能">        4.3.5 Co₃O₄納米片/石墨烯/泡沫鎳復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果與獎勵



本文編號：3123734