超級(jí)電容器是一種新型的綠色大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備,其性能優(yōu)于電池等傳統(tǒng)儲(chǔ)能方式,具有比容量高,充放電速度快,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。因此,超級(jí)電容器具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。超級(jí)電容器的性能主要取決于電極材料要求。近些年來(lái),金屬氧化物在超級(jí)電容器方面已經(jīng)成為了研究的熱點(diǎn)。因此,本文選用二氧化錳（MnO₂）和五氧化二釩（V₂O₅）電極材料的制備及其電化學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。本文的主要內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面:（1）超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介本文首先對(duì)超級(jí)電容器做了詳細(xì)的介紹。主要介紹了超級(jí)電容器的發(fā)展歷程及分類(lèi)。并對(duì)超級(jí)電容器的電極材料和電解液做出了詳細(xì)的介紹。（2）納米復(fù)合電極材料二氧化錳/中空介孔二氧化硅的合成及表征采用簡(jiǎn)單的化學(xué)合成法在中空二氧化硅的表面原位負(fù)載MnO₂來(lái)制備納米復(fù)合超級(jí)電容器電極材料,并通過(guò)透射電鏡（TEM）、X-射線(xiàn)衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）和氮?dú)獾奈?脫附曲線(xiàn)（BET）等對(duì)電極材料的組成、結(jié)構(gòu)及微觀(guān)形貌進(jìn)行了表征和分析,結(jié)果表明中空介孔二氧化硅表面已經(jīng)成功負(fù)載MnO_... 

【文章來(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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（a）雙電層電容器和（b）贗電容器的儲(chǔ)能機(jī)理Figure1.2Energystoragemechanismof(a)electricdoublelayercapacitorsand(b)

（3）混合型電容器，指正極、負(fù)極由不同的電極材料組成而組裝的電容器。因此可分為三種類(lèi)型，第一種將同時(shí)具有雙電層電容和贗電容特征的材料作為電極材料組裝的電容器，或者將種類(lèi)不同的贗電容電極材料組裝成的電容器；第二種采用電池的電極和超級(jí)電容器的電極而組裝成的電容器；第三種是正極和負(fù)極分別是電解電容器和超級(jí)電容器而組裝成的超級(jí)電容器。因此混合電容器具有很高電勢(shì)窗口，所以與其他的超級(jí)電容器相比，混合電容器具有很高的能量密度但相對(duì)的功率密度較低，其構(gòu)成及儲(chǔ)能機(jī)理如圖 1.3 所示[22]。

圖 1.4 MAX 相和相應(yīng)的 MXene 的結(jié)構(gòu)圖Figure 1.4 Stucture of MAX phases and the corresponding MXenesene 的性能MXene 的穩(wěn)定性的負(fù)值越大晶體的穩(wěn)定性越高，經(jīng)研究人員計(jì)算得出 M證明其是可以穩(wěn)定存在的[50]。MXene 的力學(xué)性能 Kurtoglu 等運(yùn)用廣義梯度近似密度函數(shù)理論對(duì) Ti2C、Ti3C2、Ta4C3等二維過(guò)渡金屬碳化物采用第一性原理計(jì)算。結(jié)時(shí) MXene 的彈性模量很高，彎曲強(qiáng)度比單層石墨烯高[51MXene 的電子特性X 相中，當(dāng) A 層原子被腐蝕掉后，M 層原子的外圍電子會(huì)


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