綠色能源開發(fā)和節(jié)能減排技術已成為當今世界最重要也最熱門的研究課題之一,尋找和開發(fā)具有高比容量、長循環(huán)壽命和高導電的新型電極材料是電化學儲能器件研究領域亟待解決的一個關鍵科學問題。本文研究思路:（1）基于三維石墨烯網絡（3D graphene network,簡稱3DGN）高導電性、大比表面和高機械強度等固有特性,同時結合金屬有機骨架（Metal-Organic Framework,簡稱MOF）材料比表面積高、孔容大、孔道規(guī)則可調和結構可修飾等優(yōu)點,采用原位自組裝方法制備3DGN/MOF復合材料;（2）將3DGN/MOF復合材料高溫熱解煅燒,制備具有柔性自支撐功能的3DGN/金屬氧化物（Metal Oxide,簡稱MOx）復合材料。優(yōu)化材料制備條件,探索其可控構筑途徑;（3）結合結構測定、物性表征、電化學性能和儲能機制研究,探討3DGN/MOx復合材料的組成、微結構、導電性、多孔性等與其電化學性能之間的構效關系,通過調變和優(yōu)化材料的結構和物性參數,獲得高性能的電極材料,為新型一體化電極材料的研制提供了新思路。具體研究內容如下:（1）采用溶劑熱法,將含錳的金屬有機骨架Mn-BTC負載在3D... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 金屬有機骨架材料衍生物在儲能方面的應用
        1.2.1 金屬有機骨架材料簡介
        1.2.2 MOF基金屬氧化物
        1.2.3 MOF基碳材料
        1.2.4 MOF基金屬氧化物/碳復合材料
    1.3 石墨烯/金屬氧化物復合材料在儲能方面的應用
        1.3.1 石墨烯材料簡介
        1.3.2 二維片層石墨烯/金屬氧化物復合材料
        1.3.3 三維石墨烯/金屬氧化物復合材料
    1.4 本文的研究內容及研究意義
第2章 3DGN/Mn_2O_3自支撐柔性多級孔超級電容器材料
    2.1 引言
    2.2 實驗試劑與儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 三維石墨烯（3DGN）的合成
        2.3.2 Mn-BTC的合成
        2.3.3 Mn_2O_3的合成
        2.3.4 3DGN/Mn-BTC的合成
        2.3.5 3DGN/Mn_2O_3的合成
        2.3.6 材料的表征
        2.3.7 電化學性能測試
    2.4 結果與討論
        2.4.1 拉曼光譜分析
        2.4.2 X-射線粉末衍射分析
        2.4.3 X射線光電子能譜圖分析
        2.4.4 熱重分析
        2.4.5 形貌分析
    2.5 超級電容器性能分析
        2.5.1 循環(huán)伏安研究
        2.5.2 充放電研究
        2.5.3 倍率性能研究
        2.5.4 循環(huán)充放電研究
        2.5.5 交流阻抗研究
        2.5.6 同類材料對比分析
    2.6 本章小結
第3章 3DGN/NiO自支撐柔性多級孔鋰離子電池負極材料
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑與儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 三維石墨烯（3DGN）的合成
        3.3.2 Ni-BTC的合成
        3.3.3 NiO的合成
        3.3.4 3DGN/Ni-BTC的合成
        3.3.5 3DGN/NiO的合成
        3.3.6 材料的表征
        3.3.7 電化學性能測試
    3.4 結果與討論
        3.4.1 X-射線粉末衍射分析
        3.4.2 X射線光電子能譜圖分析
        3.4.3 形貌分析
        3.4.4 能譜分析
    3.5 鋰離子電池性能分析
        3.5.1 循環(huán)伏安研究
        3.5.2 充放電研究
        3.5.3 倍率性能研究
        3.5.4 循環(huán)充放電研究
        3.5.5 交流阻抗研究
    3.6 本章小結
第4章 3DGN/CuO自支撐柔性多級孔鋰離子電池負極材料
    4.1 引言
    4.2 實驗試劑與儀器
    4.3 實驗方法
        4.3.1 三維石墨烯（3DGN）的合成
        4.3.2 Cu-BTC的合成
        4.3.3 CuO的合成
        4.3.4 3DGN/Cu-BTC的合成
        4.3.5 3DGN/CuO的合成
        4.3.6 材料的表征
        4.3.7 電化學性能測試
    4.4 結果與討論
        4.4.1 X-射線粉末衍射分析
        4.4.2 拉曼光譜分析
        4.4.3 X射線光電子能譜圖分析
        4.4.4 形貌分析
        4.4.5 孔徑分析
    4.5 鋰離子電池電化學分析
        4.5.1 循環(huán)伏安測試分析
        4.5.2 充放電測試分析
        4.5.3 倍率性能測試分析
        4.5.4 循環(huán)充放電測試分析
        4.5.5 交流阻抗測試分析
        4.5.6 同類材料對比分析
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝
論文摘要



本文編號：3376101