發(fā)布時間：2021-05-17 05:28

　　超級電容器作為一種新型的儲能器件,因具有功率密度大、充放電速度快、循環(huán)穩(wěn)定性好等優(yōu)點而備受科學(xué)家青睞。電極材料是影響超級電容器性能的關(guān)鍵因素,其中三元過渡金屬氧化物在電化學(xué)反應(yīng)過程中因具有更豐富的氧化還原反應(yīng)而得到廣泛關(guān)注,而鐵酸鋅作為三元過渡金屬氧化物的一種,因儲量豐富、無毒、成本低以及高的理論比電容等優(yōu)勢而引起科研工作者的興趣。但是,鐵酸鋅電極材料自身導(dǎo)電性差、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等缺點限制了鐵酸鋅基超級電容器的發(fā)展。本文設(shè)計在鐵酸鋅電極材料結(jié)構(gòu)納米化的基礎(chǔ)上與高導(dǎo)電性的碳材料復(fù)合來提高鐵酸鋅基超級電容器的電化學(xué)性能作為研究內(nèi)容。首先,利用一步溶劑熱法制備出了鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料,利用化學(xué)浸漬法制備出了鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料,利用靜電紡絲法制備出了鐵酸鋅納米顆粒/碳復(fù)合材料;其次,利用循環(huán)伏安、恒流充放電、電化學(xué)交流阻抗等測試手段對所制備的電極材料進行電化學(xué)性能分析;最后,將制備出的鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料和鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料分別制備成超級電容器器件,并研究了器件的電化學(xué)性能。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.利用一步溶劑熱法,通過在前驅(qū)體溶液中加入聚乙... 

【文章來源】：濟南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 超級電容器的分類和儲能機理
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 法拉第贗電容器
    1.3 超級電容器電極材料的分類及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碳電極材料
        1.3.2 導(dǎo)電聚合物電極材料
        1.3.3 金屬氧化物電極材料
    1.4 鐵酸鋅電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 納米鐵酸鋅電極材料
        1.4.2 鐵酸鋅復(fù)合電極材料
    1.5 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
第二章 實驗方案與研究方法
    2.1 實驗原料和實驗設(shè)備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 實驗樣品表征方法
        2.2.1 X射線衍射儀
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 比表面積與孔隙度分析儀
        2.2.5 X射線光電子能譜儀
        2.2.6 拉曼光譜儀
        2.2.7 熱重分析儀
    2.3 電化學(xué)性能測試
        2.3.1 循環(huán)伏安法
        2.3.2 恒電流充放電法
        2.3.3 電化學(xué)交流阻抗法
第三章 鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料的制備及其電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料的制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 電極制備與電化學(xué)性能測試
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料表征分析
        3.3.2 鐵酸鋅納米顆粒/石墨烯復(fù)合材料電極的電化學(xué)性能分析
    3.4 小結(jié)
第四章 鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料的制備及其電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料的制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 電極制備與電化學(xué)性能測試
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料表征分析
        4.3.2 鐵酸鋅納米顆粒/活性碳纖維復(fù)合材料電極的電化學(xué)性能分析
    4.4 小結(jié)
第五章 鐵酸鋅納米顆粒/碳復(fù)合材料的靜電紡絲制備及其電容性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 鐵酸鋅納米顆粒/碳復(fù)合材料的靜電紡絲制備
        5.2.2 材料表征
        5.2.3 電極制備與電化學(xué)性能測試
    5.3 實驗結(jié)果與討論
        5.3.1 鐵酸鋅納米顆粒/碳復(fù)合材料表征分析
        5.3.2 鐵酸鋅納米顆粒/碳復(fù)合材料電極的電化學(xué)性能分析
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3191172