發(fā)布時(shí)間：2021-04-28 16:14

　　超級(jí)電容器由于具有較高的功率密度、長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及使用溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛使用于很多領(lǐng)域,但其較低的能量密度仍不能滿(mǎn)足部分對(duì)于能量密度有著較高要求的儲(chǔ)能設(shè)備。目前,在保證超級(jí)電容器固有的高功率密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高它的能量密度是研究的重點(diǎn)。近年來(lái),金屬有機(jī)框架結(jié)構(gòu)（MOFs）由于其高孔隙率、高比表面積、孔徑可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),在多個(gè)研究領(lǐng)域倍受關(guān)注。作為一種多孔材料,MOFs具有開(kāi)放的孔道結(jié)構(gòu),這在電化學(xué)過(guò)程中為電解液離子的傳輸提供了得天獨(dú)厚的條件,因此,它也被認(rèn)為是合成多孔碳材料的理想模板之一。在本論文中,我們以沸石咪唑類(lèi)MOFs—ZIF-8作為碳前驅(qū)體,制備了多孔碳材料,然后以其作為導(dǎo)電基底,在表面生長(zhǎng)金屬氧化物,或通過(guò)非共價(jià)功能化將有機(jī)小分子修飾在其表面,制備了一系列復(fù)合電極材料,并通過(guò)物理和化學(xué)測(cè)試的手段對(duì)材料的性能進(jìn)行了詳細(xì)的表征。同時(shí),對(duì)復(fù)合電極材料進(jìn)行了合理匹配,設(shè)計(jì)組裝了對(duì)稱(chēng)型和非對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器,通過(guò)電化學(xué)的方法對(duì)材料的實(shí)際儲(chǔ)能性能進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)傳統(tǒng)的方法合成了一種具有沸石類(lèi)孔狀結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)框架化合物ZIF-8,然后以ZIF-8晶體... 

【文章來(lái)源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器
        1.2.1 超級(jí)電容器的分類(lèi)
            1.2.1.1 雙電層電容器
            1.2.1.2 贗電容電容器
    1.3 超級(jí)電容器的電極材料
        1.3.1 碳材料
            1.3.1.1 活性炭
            1.3.1.2 石墨烯
            1.3.1.3 碳納米管
            1.3.1.4 碳布
        1.3.2 金屬有機(jī)框架
            1.3.2.1 純MOFs電極材料
            1.3.2.2 MOFs衍生的金屬氧化物
            1.3.2.3 MOFs衍生的碳材料
        1.3.3 金屬氧化物材料
            1.3.3.1 氧化釕
            1.3.3.2 二氧化錳
        1.3.4 電活性有機(jī)小分子
    1.4 電容器測(cè)試方法
        1.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        1.4.2 恒電流充放電測(cè)試
        1.4.3 電化學(xué)交流阻抗測(cè)試
    1.5 論文選題思路及主要研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 金屬有機(jī)框架(ZIF-8)衍生的多孔碳材料/氧化釕復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 化學(xué)試劑及儀器
        2.2.2 樣品的制備
            2.2.2.1 ZIF-8 的制備
            2.2.2.2 多孔碳材料的制備
            2.2.2.3 復(fù)合材料的制備
        2.2.3 表征方法
            2.2.3.1 物理表征
            2.2.3.2 電化學(xué)表征
            2.2.3.3 計(jì)算公式
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 物理表征
            2.3.1.1 形貌表征
            2.3.1.2 XRD分析
            2.3.1.3 Raman分析
            2.3.1.4 XPS分析
            2.3.1.5 BET分析
            2.3.1.6 TG分析
        2.3.2 電化學(xué)性能
            2.3.2.1 三電極體系
            2.3.2.2 二電極體系
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 金屬有機(jī)框架(ZIF-8)衍生的多孔碳材料/MnO_2復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
        3.2.2 MnO_2/PCs復(fù)合材料的制備
        3.2.3 表征方法
            3.2.3.1 物理表征
            3.2.3.2 電化學(xué)表征
            3.2.3.3 計(jì)算公式
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物理表征
            3.3.1.1 形貌表征
            3.3.1.2 XRD測(cè)試
            3.3.1.3 Raman測(cè)試
            3.3.1.4 BET測(cè)試
        3.3.2 電化學(xué)表征
            3.3.2.1 循環(huán)伏安測(cè)試
            3.3.2.2 恒電流充放電測(cè)試
            3.3.2.3 交流阻抗測(cè)試
            3.3.2.4 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
        3.3.3 非對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器的電化學(xué)表征
            3.3.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
            3.3.3.2 恒電流充放電測(cè)試
            3.3.3.3 能量密度與功率密度
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 茜素非共價(jià)功能化ZIF-8 衍生的多孔碳復(fù)合材料的制備及其在對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 化學(xué)試劑與儀器
        4.2.2 AZ/PCs復(fù)合材料的制備
        4.2.3 表征方法
            4.2.3.1 物理表征
            4.2.3.2 電化學(xué)表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 物理表征
            4.3.1.1 形貌分析
            4.3.1.2 XRD分析
            4.3.1.3 FT-IR分析
            4.3.1.4 Raman分析
            4.3.1.5 BET分析
        4.3.2 電化學(xué)表征
            4.3.2.1 循環(huán)伏安測(cè)試
            4.3.2.2 恒電流充放電測(cè)試
            4.3.2.3 電極表面動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.3 對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器的性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]鈷、鎳氫氧化物及其氧化物的電沉積制備與電化學(xué)電容性能研究[D]. 付國(guó)瑞.西北師范大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3165783