發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 07:59

　　隨著社會(huì)的發(fā)展,全球化石能源日益消耗,環(huán)境的污染日漸嚴(yán)重,氣候的變化逐漸影響人類的生活,迫切需要人類研究潔凈的可持續(xù)發(fā)展的可再生能源。超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能器件,具有高功率密度,快速的充放電速率,優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性以及較寬的工作溫度范圍。本工作通過優(yōu)化反應(yīng)條件,實(shí)現(xiàn)碳材料與金屬氧化物進(jìn)行有效納米復(fù)合,并以此為電極材料,研究其電容特性。具體開展了下述三個(gè)體系的工作:1.使用改進(jìn)的Hummer法制備氧化石墨烯（GO）,通過水熱法以及高溫退火制備Fe₃O₄@NG復(fù)合物,通過TEM,AFM,XRD,XPS等表征手段表征Fe₃O₄@NG復(fù)合物的形貌和結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示Fe₃O₄顆粒大小均勻,并且均勻分散在氮摻雜石墨烯表面,Fe₃O₄具有較好的晶型。以1.0 mol/L Na₂SO₄電解質(zhì)溶液,在電流密度為1 A/g時(shí),Fe₃O₄@NG復(fù)合材料的比... 

【文章來源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 超級(jí)電容器簡介
        1.2.1 超級(jí)電容器分類
        1.2.2 超級(jí)電容器工作原理
        1.2.3 電容器與電池的區(qū)別
        1.2.4 超級(jí)電容器特點(diǎn)
        1.2.5 超級(jí)電容器應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 碳材料在超級(jí)電容器領(lǐng)域研究進(jìn)展
        1.3.1 石墨烯
        1.3.2 碳納米管
        1.3.3 碳納米角
    1.4 金屬氧化物在超級(jí)電容器領(lǐng)域研究進(jìn)展
        1.4.1 四氧化三鐵
        1.4.2 二氧化錫
        1.4.3 二氧化錳
    1.5 金屬氧化物/碳復(fù)合材料的合成方法
        1.5.1 原位生長法
        1.5.2 非原位組裝法
    1.6 本文的研究目的和意義
第2章 試驗(yàn)材料儀器和研究方法
    2.1 試驗(yàn)材料與儀器
    2.2 電極材料與器件設(shè)計(jì)
    2.3 表征樣品的形貌與結(jié)構(gòu)
        2.3.1 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.4 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.5 電化學(xué)工作站(Electrochemicalworkstation)
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 試驗(yàn)裝置
        2.4.2 循環(huán)伏安測試
        2.4.3 恒流充放電測試
        2.4.4 能量密度和功率密度
第3章 Fe_3O_4/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料及其超級(jí)電容器的研究
    3.1 電極材料的制備
        3.1.1 氧化石墨烯(GO)的制備
        3.1.2 NG和Fe_3O_4/NG復(fù)合材料的制備
    3.2 Fe_3O_4/氮摻雜石墨烯修飾電極的制備
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SnO_2@碳納米管復(fù)合材料及其超級(jí)電容器的研究
    4.1 二氧化錫@碳納米管(SnO_2@FWNT)復(fù)合材料的制備
        4.1.1 少壁碳納米管(FWNT)預(yù)處理
        4.1.2 SnO_2/FWNTs復(fù)合材料的制備
    4.2 二氧化錫@少壁碳納米管(SnO_2@FWNT)修飾電極的制備
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Pt/MnO_2@碳納米角復(fù)合材料及其超級(jí)電容器的研究
    5.1 Pt/MnO_2@SWCNH復(fù)合材料的制備
        5.1.1 碳納米角(SWCNHs)預(yù)處理
        5.1.2 Pt/MnO_2@SWCNH復(fù)合材料的制備
    5.2 Pt/MnO_2@SWCNH修飾電極的制備
    5.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柔性復(fù)合織物電極Graphene/Cotton和MnO2/Graphene/Cotton的合成及在電化學(xué)電容器中的應(yīng)用（英文）[J]. 邊紹偉,許玲利,郭美霞,邵福,劉思.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]單壁碳納米管在陰離子表面活性劑溶液中的分散懸浮和團(tuán)聚沉降性能研究(英文)[J]. Kun YANG,Zi-li YI,Qing-feng JING,Dao-hui LIN.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2014(08)
[3]Hierarchical Semiconductor Oxide Photocatalyst:A Case of the SnO2 Microflower[J]. Yang Liu,Yang Jiao,Bosi Yin,Siwen Zhang,Fengyu Qu,Xiang Wu.  Nano-Micro Letters. 2013(04)
[4]儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張文亮,丘明,來小康.  電網(wǎng)技術(shù). 2008(07)
[5]電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 陳清泉,孫立清.  科技導(dǎo)報(bào). 2005(04)
[6]碳納米管的純化[J]. 周亮,劉吉平,李曉合.  化學(xué)通報(bào). 2004(02)

博士論文
[1]石墨烯基超級(jí)電容器電極材料結(jié)構(gòu)調(diào)控與性能[D]. 曹建云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]石墨烯基高性能電化學(xué)儲(chǔ)能材料研究[D]. 楊曉偉.上海交通大學(xué) 2011
[3]功能化石墨烯的制備、組裝及其應(yīng)用[D]. 徐宇曦.清華大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3171562