鈷酸鋅/碳材料復(fù)合材料在超級(jí)電容器上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 15:19
能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),化石燃料的燃燒給工業(yè)、科技帶來全新快速發(fā)展的同時(shí)也給環(huán)境造成了重大的污染。在高速發(fā)展的21新世紀(jì),能源和環(huán)境問題日漸尖銳,迫切需要尋求更為清潔、有效的新能源來重新分配能源利用方式,旨在開發(fā)出既能滿足社會(huì)發(fā)展需求,又能不污染環(huán)境的友好型能源。超級(jí)電容器最為一種全新儲(chǔ)能裝置,具有循環(huán)壽命長、比電容高、功率密度大、充放電速度快且環(huán)境友好等優(yōu)異的性能,而受到廣泛的關(guān)注。而電極材料作為影響超級(jí)電容器電化學(xué)性能的主要影響因素,也被研究的越來越多。鈷酸鋅(ZnCo2O4)獨(dú)特的孔徑結(jié)構(gòu)、較大的比表面、良好的導(dǎo)電性和較大的理論比容量,使ZnCo2O4成為非常具有發(fā)展前景的超級(jí)電容器電極活性材料。然而單一的ZnCo2O4電極材料能量密度較低,無法提供更高的比容量。因而近些年來,將單一的ZnCo2O4材料與導(dǎo)電性好或者能量密度較高的材料復(fù)合,成為了研究熱點(diǎn)。本論文主要將ZnCo2O
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
1.3 超級(jí)電容器的原理
1.3.1 電化學(xué)雙電層電容器(EDLC)
1.3.2 法拉第贗電容器(FPC)
1.3.3 混合雜化型電容器(HSC)
1.4 超級(jí)電容器電極材料概述
1.4.1 碳基電極材料
1.4.1.1 活性炭
1.4.1.3 石墨烯
1.4.1.4 氮化碳
1.4.2 金屬氧化物
1.4.3 導(dǎo)電聚合物
1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器主要設(shè)備
2.2 超級(jí)電容器的制備方法
2.3 材料的測(cè)試與表征
2.3.1 電極材料的表征
2.3.1.1 X-射線粉末衍射(XRD)
2.3.1.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.1.3 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.1.4 傅里葉紅外吸收光譜(FT-IR)
2.3.1.5 比表面積及孔徑分布測(cè)試(BET)
2.3.2 電極材料的電化學(xué)性能測(cè)試
2.3.2.1 測(cè)試體系
2.3.2.2 循環(huán)伏安測(cè)試
2.3.2.3 恒流充放電測(cè)試
第3章 鈷酸鋅材料的制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.3 結(jié)果與討論
2O4的表征"> 3.3.1 介孔材料ZnCo2O4的表征
3.3.1.1 XRD和EDX分析
3.3.1.2 形貌分析
3.3.1.3 BET測(cè)試分析
3.3.2 多孔鈷酸鋅的電化學(xué)性能測(cè)試
3.4 總結(jié)
第4章 鈷酸鋅/水熱碳球復(fù)合材料的制備與表征
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 水熱碳的制備
4.2.2 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的表征
4.3.1.1 XRD和EDX分析
4.3.1.2 形貌分析
4.3.1.3 FT-IR分析
4.3.1.4 BET分析
4.3.2 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的電化學(xué)相關(guān)測(cè)試
4.4 總結(jié)
第5章 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備與表征
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
5.2.2 還原氧化石墨烯(rGO)的制備
5.2.3 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的表征
5.3.1.1 XRD分析
5.3.1.2 形貌分析
5.3.1.3 FT-IR分析
5.3.1.4 3BET測(cè)試
5.3.2 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能測(cè)試
5.4 總結(jié)
第6章 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的制備和表征
6.1 前言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
3N4)"> 6.2.1 石墨相氮化碳的制備(g-C3N4)
2O4/g-C3N4"> 6.2.2 水熱法合成ZnCo2O4/g-C3N4
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的表征
6.3.1.1 XRD分析
6.3.1.2 形貌分析
6.3.1.3 FT-IR分析
6.3.1.4 BET分析
6.3.2 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的電化學(xué)性能測(cè)試
6.4 總結(jié)
第7章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]類石墨烯碳材料的制備及其電容性能研究[J]. 蘇善金,來慶學(xué),梁彥瑜. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]高比表面積石墨化氮化碳的制備及應(yīng)用[J]. 李敏,李海巖,孫發(fā)民,李潔,張凌峰,袁忠勇. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2014(01)
[3]活性炭制備及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 米鐵,胡葉立,余新明. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[4]超級(jí)電容器的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 劉勇. 電源技術(shù). 2013(05)
[5]綠色儲(chǔ)能元件——超級(jí)電容的探討[J]. 王志勇,田樹仁,夏國明,李凱. 低壓電器. 2011(07)
[6]中國化石燃料環(huán)境污染治理重點(diǎn)及措施[J]. 劉志遜,劉珍奇,黃文輝. 資源·產(chǎn)業(yè). 2005(05)
[7]表面化學(xué)改性吸附用活性炭的研究進(jìn)展[J]. 王鵬,張海祿. 炭素技術(shù). 2003(03)
[8]超級(jí)電容器研究及其應(yīng)用[J]. 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡(jiǎn)旭宇,李志強(qiáng). 稀有金屬. 2003(03)
[9]雙電層電容器[J]. 張丹丹,姚宗干. 高電壓技術(shù). 1999(04)
博士論文
[1]超級(jí)電容器中孔炭電極材料的制備及性能研究[D]. 趙家昌.中國科學(xué)院研究生院(上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所) 2006
[2]電化學(xué)電容器電極材料研究[D]. 鄧梅根.電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3127857
【文章來源】:華僑大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
1.3 超級(jí)電容器的原理
1.3.1 電化學(xué)雙電層電容器(EDLC)
1.3.2 法拉第贗電容器(FPC)
1.3.3 混合雜化型電容器(HSC)
1.4 超級(jí)電容器電極材料概述
1.4.1 碳基電極材料
1.4.1.1 活性炭
1.4.1.3 石墨烯
1.4.1.4 氮化碳
1.4.2 金屬氧化物
1.4.3 導(dǎo)電聚合物
1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器主要設(shè)備
2.2 超級(jí)電容器的制備方法
2.3 材料的測(cè)試與表征
2.3.1 電極材料的表征
2.3.1.1 X-射線粉末衍射(XRD)
2.3.1.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.1.3 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.1.4 傅里葉紅外吸收光譜(FT-IR)
2.3.1.5 比表面積及孔徑分布測(cè)試(BET)
2.3.2 電極材料的電化學(xué)性能測(cè)試
2.3.2.1 測(cè)試體系
2.3.2.2 循環(huán)伏安測(cè)試
2.3.2.3 恒流充放電測(cè)試
第3章 鈷酸鋅材料的制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.3 結(jié)果與討論
2O4的表征"> 3.3.1 介孔材料ZnCo2O4的表征
3.3.1.1 XRD和EDX分析
3.3.1.2 形貌分析
3.3.1.3 BET測(cè)試分析
3.3.2 多孔鈷酸鋅的電化學(xué)性能測(cè)試
3.4 總結(jié)
第4章 鈷酸鋅/水熱碳球復(fù)合材料的制備與表征
4.1 前言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 水熱碳的制備
4.2.2 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的表征
4.3.1.1 XRD和EDX分析
4.3.1.2 形貌分析
4.3.1.3 FT-IR分析
4.3.1.4 BET分析
4.3.2 鈷酸鋅/水熱碳復(fù)合材料的電化學(xué)相關(guān)測(cè)試
4.4 總結(jié)
第5章 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備與表征
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 氧化石墨烯(GO)的制備
5.2.2 還原氧化石墨烯(rGO)的制備
5.2.3 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的表征
5.3.1.1 XRD分析
5.3.1.2 形貌分析
5.3.1.3 FT-IR分析
5.3.1.4 3BET測(cè)試
5.3.2 鈷酸鋅/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能測(cè)試
5.4 總結(jié)
第6章 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的制備和表征
6.1 前言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
3N4)"> 6.2.1 石墨相氮化碳的制備(g-C3N4)
2O4/g-C3N4"> 6.2.2 水熱法合成ZnCo2O4/g-C3N4
6.3.1 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的表征
6.3.1.1 XRD分析
6.3.1.2 形貌分析
6.3.1.3 FT-IR分析
6.3.1.4 BET分析
6.3.2 鈷酸鋅/氮化碳復(fù)合材料的電化學(xué)性能測(cè)試
6.4 總結(jié)
第7章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]類石墨烯碳材料的制備及其電容性能研究[J]. 蘇善金,來慶學(xué),梁彥瑜. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]高比表面積石墨化氮化碳的制備及應(yīng)用[J]. 李敏,李海巖,孫發(fā)民,李潔,張凌峰,袁忠勇. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2014(01)
[3]活性炭制備及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 米鐵,胡葉立,余新明. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[4]超級(jí)電容器的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 劉勇. 電源技術(shù). 2013(05)
[5]綠色儲(chǔ)能元件——超級(jí)電容的探討[J]. 王志勇,田樹仁,夏國明,李凱. 低壓電器. 2011(07)
[6]中國化石燃料環(huán)境污染治理重點(diǎn)及措施[J]. 劉志遜,劉珍奇,黃文輝. 資源·產(chǎn)業(yè). 2005(05)
[7]表面化學(xué)改性吸附用活性炭的研究進(jìn)展[J]. 王鵬,張海祿. 炭素技術(shù). 2003(03)
[8]超級(jí)電容器研究及其應(yīng)用[J]. 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡(jiǎn)旭宇,李志強(qiáng). 稀有金屬. 2003(03)
[9]雙電層電容器[J]. 張丹丹,姚宗干. 高電壓技術(shù). 1999(04)
博士論文
[1]超級(jí)電容器中孔炭電極材料的制備及性能研究[D]. 趙家昌.中國科學(xué)院研究生院(上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所) 2006
[2]電化學(xué)電容器電極材料研究[D]. 鄧梅根.電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3127857
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3127857.html
最近更新
教材專著