由于環(huán)境污染的加劇和能源資源短缺,能源存儲設(shè)備如電池、超級電容器、燃料電池等已經(jīng)得到了廣泛的研究。此外,便攜式和可穿戴設(shè)備的需求不斷增加,加速了能源儲存裝置的發(fā)展以取代長電纜連接的外部電源。在現(xiàn)有的儲能裝置中,超級電容器由于其壽命長、高功率密度等特點被認(rèn)為具有極大的應(yīng)用潛力。超級電容器電化學(xué)性能可以通過利用具有高比表面積和高電導(dǎo)電極材料來提高。到現(xiàn)在為止,碳基材料,如碳納米管（CNTs）,石墨烯和石墨烯泡沫（GF）已被研究使用在超級電容器領(lǐng)域�；谑┏夒娙萜饔捎谄鋬�(yōu)越的雙電層電容特性,高導(dǎo)電性,理論容量表現(xiàn)出的優(yōu)良性能已被廣泛研究。然而,石墨烯薄膜由于其二維結(jié)構(gòu)具有較低的比表面積。因此,自組裝三維（3D）碳的多孔結(jié)構(gòu)被用來提高其比表面積。然而由于石墨烯薄膜之間的弱連接導(dǎo)致低的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,使其很難應(yīng)用于柔性儲能器件。作為一種可能解決方案,通過化學(xué)氣相沉積法（CVD）生長在泡沫鎳上的三維石墨烯吸引了極大的興趣。CVD法生長的3DG表現(xiàn)出很高的電導(dǎo)率及由于存在大量微米尺寸微孔所得到的高與電解質(zhì)接觸面積。此外,它能使電解質(zhì)離子快速擴(kuò)散,并為其提供多維的電子傳遞途徑。此外,金屬硫化物... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)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 超級電容器分類
        1.2.2 超級電容器的工作原理
    1.3 超級電容器電極材料及研究進(jìn)展
        1.3.1 金屬
        1.3.2 金屬硫化物
        1.3.3 二硫化三鎳
        1.3.4 碳材料
        1.3.5 石墨烯
        1.3.6 三維石墨烯
    1.4 三維石墨烯/硫化鎳研究狀況
    1.5 本課題的研究意義和主要內(nèi)容
第二章 實驗材料、儀器及測試方法
    2.1 實驗材料和制備方法
        2.1.1 樣品制備儀器
        2.1.2 實驗材料
        2.1.3 3DG的制備及轉(zhuǎn)移
        2.1.4 3DG/Ni_3S_2復(fù)合材料制備
        2.1.5 NF/Ni_3S_2復(fù)合材料制備
    2.2 結(jié)構(gòu)測試及成分分析方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 X射線光電子能譜分析
        2.2.3 傅里葉變換紅外光譜測試
        2.2.4 激光拉曼光譜
        2.2.5 掃描電子顯微鏡
        2.2.6 透射電子顯微鏡
        2.2.7 X射線能譜儀
    2.3 電化學(xué)分析方法
        2.3.1 循環(huán)伏安法分析
        2.3.2 電化學(xué)阻抗譜
        2.3.3 恒電流充放電測試
第三章 3D石墨烯及復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
    3.1 3D石墨烯的結(jié)構(gòu)表征
        3.1.1 掃描電子顯微鏡
        3.1.2 X射線衍射分析
        3.1.3 拉曼光譜分析
    3.2 不同水熱反應(yīng)時間 3DG/Ni_3S_2復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 X射線光電子能譜分析
        3.2.2 X射線衍射分析
        3.2.3 掃描電子顯微鏡分析
        3.2.4 透射顯微及能量色散譜分析
    3.3 不同水熱反應(yīng)時間NF/Ni_3S_2復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 X射線光電子能譜分析
        3.3.2 X射線衍射分析
        3.3.3 掃描電子顯微鏡分析
        3.3.4 透射電子顯微鏡分析
    3.4 不同水熱反應(yīng)時間NF/Ni_3S_2與 3DG/Ni_3S_2結(jié)構(gòu)對比
        3.4.1 FT-IR分析
        3.4.2 X射線光電子能譜分析
        3.4.3 X射線能譜分析
        3.4.4 掃描顯微分析
    3.5 小結(jié)
第四章 復(fù)合材料電容性能分析
    4.1 不同水熱反應(yīng)時間 3DG/Ni_3S_2復(fù)合材料的電容性能分析
    4.2 不同水熱反應(yīng)時間NF/Ni_3S_2復(fù)合材料的電容性能分析
    4.3 不同水熱反應(yīng)時間 3DG/Ni_3S_2與NF/ Ni_3S_2復(fù)合材料的電容性能分析
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及研究成果



本文編號：3591382