RGO/CoS 2 電極材料制備及其電化學(xué)儲(chǔ)氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-08 12:05
利用還原氧化石墨烯(RGO)與CoS2復(fù)合來制備高儲(chǔ)氫容量和高循環(huán)穩(wěn)定性能的儲(chǔ)氫材料已成為研究熱點(diǎn)。因此,本論文利用水熱法制備了CoS2晶體和RGO,并將二者復(fù)合制備了三維RGO/CoS2復(fù)合儲(chǔ)氫電極材料,為其在儲(chǔ)氫方面應(yīng)用提供基礎(chǔ)。本文采用水熱還原法制備了RGO,利用XRD、SEM、Raman等分析手段,研究了還原溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明,氧化石墨烯(GO)的還原程度隨水熱時(shí)間延長和溫度升高而增加,有序度提高,結(jié)構(gòu)逐漸接近石墨,其中,還原時(shí)間為12 h、反應(yīng)溫度為180℃時(shí),制得的RGO片層結(jié)構(gòu)明顯,還原較完全。本文采用水熱法制備了CoS2,利用XRD和SEM等分析手段,研究了水熱合成溫度、時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)八面體CoS2晶體相組成、聚集形態(tài)等微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著水熱溫度的提高,晶體從八面體團(tuán)聚長大成球形,根據(jù)時(shí)間變化總結(jié)了自團(tuán)聚-奧斯瓦爾德熟化生長機(jī)理。本文采用水熱法制備了RGO/CoS2復(fù)合材料,利用XRD...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鎳氫電池工作原理圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文溶液;采用離心的方式用去離子水反復(fù)離心清洗,直至溶液液清洗完畢之后,超聲分散 5 min 后放入離心機(jī)進(jìn)行低速溶液中未反應(yīng)的石墨顆粒,即可得到 GO 分散液。取 10 m中烘干計(jì)算重量可以得到 GO 溶液濃度。取一定量的 GO 溶 60%放入加熱爐中 180℃保溫 12 h 即可得到石墨烯水凝膠方式即完成石墨烯的制備。的表征品的 XRD 表征 為了研究水熱還原前后樣品中成分和結(jié)氧化石墨烯和石墨鱗片進(jìn)行了 XRD 測(cè)試結(jié)果如圖 3-1 所示
(2)樣品的 FTIR 表征 為了研究水熱反應(yīng)前后樣品成分和結(jié)構(gòu)變化,根據(jù)物質(zhì)中不同官能團(tuán)吸收紅外光能力不同,對(duì)石墨烯和氧化石墨烯進(jìn)行 FTIR 表征,結(jié)果如圖 3-2 所示。圖 3-2 GO 和 RGO 的 FTIR 譜圖由圖 3-2 可知,GO 中存在多種官能團(tuán)對(duì)應(yīng)不同的含氧基團(tuán)的吸收峰,在3000~3500 cm-1處存在一個(gè)范圍較大的寬峰對(duì)應(yīng)水分子中的-OH 和氧化石墨烯中的羥基,1731 cm-1、1223 cm-1和 1055 cm-1處吸收峰的出現(xiàn)對(duì)應(yīng)石墨被氧化后片層間接入的含氧官能團(tuán),其中 1731 cm-1處對(duì)應(yīng)羧基中 C=O 伸縮振動(dòng)峰,1223 cm-1對(duì)應(yīng)環(huán)氧基團(tuán)中 C-O-C 伸縮振動(dòng)峰,1055 cm-1對(duì)應(yīng)羥基 C-OH 伸縮振動(dòng)峰。此外,在 1617 cm-1出烯烴類基團(tuán) C=C 伸縮振動(dòng)峰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and electrochemical properties of La0.8-xMMxMg0.2Ni3.1Co0.3Al0.1(x=0,0.1,0.2,0.3)alloys[J]. Na Zhou,Wen-Bo Du,Pei-Long Zhang,Yong-Guo Zhu,Zhao-Hui Wang,Ke Liu,Shu-Bo Li. Rare Metals. 2017(08)
[2]Gaseous hydrogen storage thermodynamics and kinetics of RE–Mg–Ni-based alloys prepared by mechanical milling[J]. 張羊換,袁澤明,楊泰,卜文剛,侯忠輝,趙棟梁. Journal of Central South University. 2017(04)
[3]MgNi-ZrB儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能(英文)[J]. 王慶紅,朱俞宣,賴超. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[4]固體儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展[J]. 汪云華,王靖坤,趙家春,王松. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(09)
[5]氫能的研究進(jìn)展[J]. 張軻,劉述麗,劉明明,張洪波,魯捷,曹中秋,張輝. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(09)
[6]鎂基能源材料研究進(jìn)展[J]. 曾小勤,丁文江,應(yīng)燕君,鄒建新. 中國材料進(jìn)展. 2011(02)
[7]氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 李兵,王培紅. 上海電力. 2010 (03)
[8]氫能利用與制氫儲(chǔ)氫技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 林才順,魏浩杰. 節(jié)能與環(huán)保. 2010(02)
[9]高密度儲(chǔ)氫材料研究進(jìn)展[J]. 陶占良,彭博,梁靜,程方益,陳軍. 中國材料進(jìn)展. 2009(Z1)
[10]新型儲(chǔ)能材料——石墨烯的儲(chǔ)能特性及其前景展望[J]. 楊全紅,唐致遠(yuǎn). 電源技術(shù). 2009(04)
博士論文
[1]鎳氫電池負(fù)極關(guān)鍵技術(shù)研究及混合動(dòng)力車用電池研制[D]. 蘇耿.中南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈣和二氧化鈦負(fù)載石墨烯儲(chǔ)氫性能的第一性原理研究[D]. 高巖.天津大學(xué) 2012
[2]石墨烯材料的制備、表征及電化學(xué)儲(chǔ)氫性能[D]. 郭廣菲.大連理工大學(xué) 2012
[3]改性納米氧化鐵的儲(chǔ)氫性能和儲(chǔ)氫過程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 汶飛.西北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3615037
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鎳氫電池工作原理圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文溶液;采用離心的方式用去離子水反復(fù)離心清洗,直至溶液液清洗完畢之后,超聲分散 5 min 后放入離心機(jī)進(jìn)行低速溶液中未反應(yīng)的石墨顆粒,即可得到 GO 分散液。取 10 m中烘干計(jì)算重量可以得到 GO 溶液濃度。取一定量的 GO 溶 60%放入加熱爐中 180℃保溫 12 h 即可得到石墨烯水凝膠方式即完成石墨烯的制備。的表征品的 XRD 表征 為了研究水熱還原前后樣品中成分和結(jié)氧化石墨烯和石墨鱗片進(jìn)行了 XRD 測(cè)試結(jié)果如圖 3-1 所示
(2)樣品的 FTIR 表征 為了研究水熱反應(yīng)前后樣品成分和結(jié)構(gòu)變化,根據(jù)物質(zhì)中不同官能團(tuán)吸收紅外光能力不同,對(duì)石墨烯和氧化石墨烯進(jìn)行 FTIR 表征,結(jié)果如圖 3-2 所示。圖 3-2 GO 和 RGO 的 FTIR 譜圖由圖 3-2 可知,GO 中存在多種官能團(tuán)對(duì)應(yīng)不同的含氧基團(tuán)的吸收峰,在3000~3500 cm-1處存在一個(gè)范圍較大的寬峰對(duì)應(yīng)水分子中的-OH 和氧化石墨烯中的羥基,1731 cm-1、1223 cm-1和 1055 cm-1處吸收峰的出現(xiàn)對(duì)應(yīng)石墨被氧化后片層間接入的含氧官能團(tuán),其中 1731 cm-1處對(duì)應(yīng)羧基中 C=O 伸縮振動(dòng)峰,1223 cm-1對(duì)應(yīng)環(huán)氧基團(tuán)中 C-O-C 伸縮振動(dòng)峰,1055 cm-1對(duì)應(yīng)羥基 C-OH 伸縮振動(dòng)峰。此外,在 1617 cm-1出烯烴類基團(tuán) C=C 伸縮振動(dòng)峰
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Microstructure and electrochemical properties of La0.8-xMMxMg0.2Ni3.1Co0.3Al0.1(x=0,0.1,0.2,0.3)alloys[J]. Na Zhou,Wen-Bo Du,Pei-Long Zhang,Yong-Guo Zhu,Zhao-Hui Wang,Ke Liu,Shu-Bo Li. Rare Metals. 2017(08)
[2]Gaseous hydrogen storage thermodynamics and kinetics of RE–Mg–Ni-based alloys prepared by mechanical milling[J]. 張羊換,袁澤明,楊泰,卜文剛,侯忠輝,趙棟梁. Journal of Central South University. 2017(04)
[3]MgNi-ZrB儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能(英文)[J]. 王慶紅,朱俞宣,賴超. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[4]固體儲(chǔ)氫材料的研究進(jìn)展[J]. 汪云華,王靖坤,趙家春,王松. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(09)
[5]氫能的研究進(jìn)展[J]. 張軻,劉述麗,劉明明,張洪波,魯捷,曹中秋,張輝. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(09)
[6]鎂基能源材料研究進(jìn)展[J]. 曾小勤,丁文江,應(yīng)燕君,鄒建新. 中國材料進(jìn)展. 2011(02)
[7]氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 李兵,王培紅. 上海電力. 2010 (03)
[8]氫能利用與制氫儲(chǔ)氫技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 林才順,魏浩杰. 節(jié)能與環(huán)保. 2010(02)
[9]高密度儲(chǔ)氫材料研究進(jìn)展[J]. 陶占良,彭博,梁靜,程方益,陳軍. 中國材料進(jìn)展. 2009(Z1)
[10]新型儲(chǔ)能材料——石墨烯的儲(chǔ)能特性及其前景展望[J]. 楊全紅,唐致遠(yuǎn). 電源技術(shù). 2009(04)
博士論文
[1]鎳氫電池負(fù)極關(guān)鍵技術(shù)研究及混合動(dòng)力車用電池研制[D]. 蘇耿.中南大學(xué) 2012
碩士論文
[1]鈣和二氧化鈦負(fù)載石墨烯儲(chǔ)氫性能的第一性原理研究[D]. 高巖.天津大學(xué) 2012
[2]石墨烯材料的制備、表征及電化學(xué)儲(chǔ)氫性能[D]. 郭廣菲.大連理工大學(xué) 2012
[3]改性納米氧化鐵的儲(chǔ)氫性能和儲(chǔ)氫過程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 汶飛.西北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3615037
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