超級(jí)電容器又稱為電化學(xué)電容器,因其具有比常規(guī)電容器優(yōu)異的能量密度,比蓄電池高的功率密度,而受到人們的廣泛關(guān)注。超級(jí)電容器具有的這些優(yōu)勢(shì)使其在備份能源系統(tǒng)、混合動(dòng)力電車及便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用。眾所周知,超級(jí)電容器的電容性能很大程度上取決于電極活性材料的形貌及結(jié)構(gòu)。相比于過渡金屬氧化物,由于硫元素的電負(fù)性比氧元素低,過渡金屬硫化物具有更為靈活的結(jié)構(gòu)及更好的性能。但是過渡金屬硫化物作為超級(jí)電容器電極材料又有導(dǎo)電性差和循環(huán)穩(wěn)定性差等不足,故如何提高過渡金屬硫化物的性能成為目前的研究熱點(diǎn)。本文開展了過渡金屬硫化物復(fù)合納米材料的制備及其電容性能的研究工作,利用ZIF-67納米材料作為前驅(qū)體,采用水熱硫化的制備方法制備了空心鎳鈷雙金屬硫化物（NCS）,然后在雙金屬硫化物的基礎(chǔ)上,通過不同有機(jī)物作為碳源分別進(jìn)行包覆,成功制備了雙金屬硫化物與碳的復(fù)合材料,并將其用作超級(jí)電容器電極活性材料。利用XRD,SEM,TEM和XPS等技術(shù)對(duì)所制備的材料的元素組成和微觀結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行了表征分析,同時(shí)用循環(huán)伏安（CV）,恒電流充放電（GCD）和電化學(xué)阻抗（EIS）等技術(shù)測(cè)試其電化學(xué)性能,并針對(duì)其電化學(xué)性能... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 超級(jí)電容器概述
        1.1.1 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.1.2 超級(jí)電容器原理
        1.1.3 超級(jí)電容器分類
    1.2 超級(jí)電容器電極材料
        1.2.1 碳材料
        1.2.2 金屬氧化物/氫氧化物
        1.2.3 導(dǎo)電聚合物
        1.2.4 過渡金屬硫化物
    1.3 碳材料過渡金屬化合物復(fù)合材料
        1.3.1 氧化石墨烯(GO)或還原氧化石墨烯(rGO)作為碳源
        1.3.2 碳納米管(CNTs)作為碳源
        1.3.3 聚合物作為碳源
    1.4 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射線衍射光譜分析(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.2.4 氮?dú)馕锢淼葴匚矫摳椒治?BET)
        2.2.5 X射線光電子能譜分析(XPS)
    2.3 三電極體系電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 三電極體系的組成
        2.3.2 工作電極的制備
        2.3.3 恒流充放電測(cè)試
        2.3.4 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.5 電化學(xué)交流阻抗測(cè)試
    2.4 兩電極體系電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 電容器器件正極電極片的制作
        2.4.2 紐扣電池的組裝
        2.4.3 電池的電化學(xué)性能測(cè)試
3 以葡萄糖為碳源合成Ni_(3x)Co_(3-3x)S_4@C復(fù)合材料與超級(jí)電容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制備
        3.2.1 鎳鈷ZIF-67(x)的合成
        3.2.2 空心鎳鈷硫化物(NCS-x)的合成
        3.2.3 鎳鈷硫化物-碳復(fù)合材料Ni_(3x)Co_(3-3x)S_4@carbon(NCSC-0.2,x=0.2)的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 NCSC-0.2的X射線衍射光譜分析
        3.3.2 NCSC-0.2的X射線衍射光譜分析
        3.3.3 鎳鈷ZIF-67,NCS-0.2和NCSC-0.2的掃描電鏡分析
        3.3.4 NCSC-0.2的透射電鏡分析
        3.3.5 NCSC-0.2的氮?dú)馕锢淼葴匚綔y(cè)試
        3.3.6 NCSC-0.2的X射線光電子能譜分析
        3.3.7 NCSC-0.2和NCS-0.2的三電極電化學(xué)性能
        3.3.8 NCSC-0.2和NCS-0.2的兩電極電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
4 以聚多巴胺為碳源合成NCS@0.5PDA-800復(fù)合材料以及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 空心鎳鈷硫化物(NCS-x)的合成
        4.2.2 空心鎳鈷硫化物@聚多巴胺(NCS@PDA)的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 NCS@0.5PDA-800的X射線衍射光譜分析
        4.3.2 NCS@PDA復(fù)合材料的形貌表征
        4.3.3 聚多巴胺包覆程度對(duì)NCS@PDA的電化學(xué)性能影響
        4.3.4 不同碳化溫度對(duì)NCS@PDA的電化學(xué)性能影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)及展望
    創(chuàng)新點(diǎn)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2D MOF Nanoflake-Assembled Spherical Microstructures for Enhanced Supercapacitor and Electrocatalysis Performances[J]. Huicong Xia,Jianan Zhang,Zhao Yang,Shiyu Guo,Shihui Guo,Qun Xu.  Nano-Micro Letters. 2017(04)
[2]基于碳材料的超級(jí)電容器電極材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,趙慎龍,郝昌龍,陸晨光,朱以華,唐智勇.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)



本文編號(hào)：3284264