水系超級電容器和水系鋅離子電池是環(huán)保型儲能裝置,具有成本低、環(huán)境友好與安全性高、功率密度高等特點,有望應用于便攜式電子設備、電網儲能和電動汽車等領域。目前水系鋅離子電池能量密度、工作電壓和循環(huán)壽命等均與實際應用差距較大,而構筑高性能納米電極材料是提高其性能的關鍵。然而,相比鋅負極較高的理論比容量,鋅離子電池正極材料的容量還有待提高。因此,設計開發(fā)具有高容量、高電壓、高倍率、長循環(huán)壽命的鋅離子電池正極材料至關重要。另一方面,碳材料作為超級電容器的常用電極,具有良好的導電性和穩(wěn)定性。但碳納米材料相對較低的雙電層電容容量是限制碳基超級電容器進一步發(fā)展的主要因素。本論文敘述了儲能裝置電極材料的研究進展,針對Co₃O₄正極材料和碳納米材料的設計制備、性能優(yōu)化及其在水系儲能裝置中的應用展開深入研究,取得主要成果如下:1.通過在Co₃O₄納米片中引入氧缺陷來提高其導電性和增加活性位點,顯著提高Co₃O₄納米片的儲鋅容量。采用簡便快捷的水熱法和熱處理制備了Co_3... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水系二次電池的概述
        1.2.1 水系二次電池的定義、工作原理和分類
        1.2.2 水系二次電池正極材料的研究進展
    1.3 水系超級電容器的概述
        1.3.1 水系超級電容器的定義、工作原理和分類
        1.3.2 水系超級電容器正極材料的研究進展
    1.4 本文的選題思路及主要研究內容
        1.4.1 選題思路
        1.4.2 主要研究內容
2 實驗技術
    2.1 材料的形貌表征
    2.2 電化學性能測試
    2.3 計算公式
        2.3.1 水系二次電池的計算公式
        2.3.2 水系超級電容器的計算公式
3 富缺陷的Co_3O_4納米片作為水系鋅離子電池的正極材料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Co_3O_4和R-Co_3O_4 納米片的制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 電化學性能測試
    3.3 結果與討論
    3.4 本章小結
4 多孔碳材料的設計合成及其電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 葡萄糖衍生多孔碳的制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 電化學性能測試
    4.3 結果與討論
    4.4 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚吡咯/氧化石墨烯層狀復合材料的制備及其在超級電容器中的應用（英文）[J]. 許思哲,周雪皎,吳坤,楊永強,吳海霞.  電化學. 2012(04)
[2]高功率超級電容器用介孔炭電極材料[J]. 徐斌,彭璐,王國慶,曹高萍,吳鋒,楊裕生.  電化學. 2009(01)
[3]直立碳納米管超級電容器的研究[J]. 葉曉燕,王艷芝,宋海燕,孫卓,何品剛,方禹之.  電化學. 2008(01)



本文編號：3646111