二硫化鉬/三維石墨烯復(fù)合材料超級電容器性能研究
發(fā)布時間:2021-11-06 14:40
時下越來越多的環(huán)境污染問題(如全球氣候變暖和霧霾)的爆發(fā),給減少社會對化石燃料的依賴帶來很大的推動力。目前普遍認為最好生產(chǎn)能源應(yīng)來自可再生和可持續(xù)資源(如太陽能、風能、海洋能)。這促使能源領(lǐng)域的相關(guān)專家在能源轉(zhuǎn)化和能量存儲領(lǐng)域進行了積極地探索研究。在清潔能源技術(shù)中,電化學技術(shù)被認為是最可行的,歸因于其環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的特點。超級電容器有高的功率密度、長的循環(huán)壽命和低的維護成本而備受關(guān)注。超級電容器主要依靠對電解液離子電極正、負極的吸附、脫附進行能量存儲。超級電容器按儲能機理可將其分為雙電層電容器和贗電容電容器,而超級電容器的電極材料是影響其性能的關(guān)鍵因素。超級電容器電極材料需有良好的電導(dǎo)率、較大有效活性比表面積、較短的電解液離子傳輸距離。為了提高超級電容器的電容性能,可利用電極材料性能的不同對其電極材料進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,以充分利用電極材料的活性表面。目前,二硫化鉬(MoS2)納米片因其擁有類似石墨烯的二維結(jié)構(gòu),且擁有較大的層間距而成為超級電容器電極材料的候選材料,但由于其導(dǎo)電性較差,故引入導(dǎo)電性較好,活性比表面積大的三維石墨烯。本文通過液相剝離法制備得到了二...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 超級電容器概述
1.2.1 超級電容器的研究意義
1.2.2 超級電容器儲能機理
1.3 超級電容器電極材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 三維碳納米材料
1.3.3 三維石墨烯
1.4 二硫化鉬概述
1.4.1 二硫化鉬簡介
1.4.2 二硫化鉬制備方法
1.4.3 二硫化鉬在能源存儲領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.5 本文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗材料和設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 二硫化鉬納米片及薄膜的制備
2.3 三維石墨烯的制備及轉(zhuǎn)移
2.4 二硫化鉬/三維石墨烯復(fù)合材料的制備
2.5 超級電容器器件的組裝
2.6 測試方法
第三章 二硫化鉬及三維石墨烯結(jié)構(gòu)表征和電化學性能分析
3.1 二硫化鉬納米片結(jié)構(gòu)表征
3.1.1 紫外吸收光譜分析
3.1.2 掃描電子顯微分析
3.2 二硫化鉬納米片薄膜的結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
3.3 三維石墨烯結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
3.3.1 石墨烯生長原理
3.3.2 掃描電子顯微分析
3.3.3 X射線衍射分析
3.3.4 激光共聚焦拉曼光譜分析
3.3.5 三維石墨烯電化學性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 二硫化鉬/三維石墨烯復(fù)合材料制備、結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
4.1 不同濃度二硫化鉬復(fù)合物的結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
4.1.1 掃描電子顯微分析
4.1.2 循環(huán)伏安測試和恒流充放電測試
4.1.3 交流阻抗測試
4.2 最佳濃度二硫化鉬負載量復(fù)合物的結(jié)構(gòu)表征
4.2.1 X射線光電子能譜分析
4.2.2 激光共聚焦拉曼光譜分析
4.3 最佳濃度二硫化鉬復(fù)合物的電化學性能分析
4.3.1 恒流充放電測試
4.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 超級電容器器件電化學性能分析
5.1 超級電容器基本參數(shù)的選擇
5.2 循環(huán)伏安和恒流充放電測試
5.3 循環(huán)穩(wěn)定性測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表的論文及研究成果
本文編號:3480016
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 超級電容器概述
1.2.1 超級電容器的研究意義
1.2.2 超級電容器儲能機理
1.3 超級電容器電極材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 三維碳納米材料
1.3.3 三維石墨烯
1.4 二硫化鉬概述
1.4.1 二硫化鉬簡介
1.4.2 二硫化鉬制備方法
1.4.3 二硫化鉬在能源存儲領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.5 本文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 實驗材料和設(shè)備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗設(shè)備
2.2 二硫化鉬納米片及薄膜的制備
2.3 三維石墨烯的制備及轉(zhuǎn)移
2.4 二硫化鉬/三維石墨烯復(fù)合材料的制備
2.5 超級電容器器件的組裝
2.6 測試方法
第三章 二硫化鉬及三維石墨烯結(jié)構(gòu)表征和電化學性能分析
3.1 二硫化鉬納米片結(jié)構(gòu)表征
3.1.1 紫外吸收光譜分析
3.1.2 掃描電子顯微分析
3.2 二硫化鉬納米片薄膜的結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
3.3 三維石墨烯結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
3.3.1 石墨烯生長原理
3.3.2 掃描電子顯微分析
3.3.3 X射線衍射分析
3.3.4 激光共聚焦拉曼光譜分析
3.3.5 三維石墨烯電化學性能分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 二硫化鉬/三維石墨烯復(fù)合材料制備、結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
4.1 不同濃度二硫化鉬復(fù)合物的結(jié)構(gòu)表征及電化學性能分析
4.1.1 掃描電子顯微分析
4.1.2 循環(huán)伏安測試和恒流充放電測試
4.1.3 交流阻抗測試
4.2 最佳濃度二硫化鉬負載量復(fù)合物的結(jié)構(gòu)表征
4.2.1 X射線光電子能譜分析
4.2.2 激光共聚焦拉曼光譜分析
4.3 最佳濃度二硫化鉬復(fù)合物的電化學性能分析
4.3.1 恒流充放電測試
4.3.2 循環(huán)穩(wěn)定性測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 超級電容器器件電化學性能分析
5.1 超級電容器基本參數(shù)的選擇
5.2 循環(huán)伏安和恒流充放電測試
5.3 循環(huán)穩(wěn)定性測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表的論文及研究成果
本文編號:3480016
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