超級電容器是一種新型的儲能裝置,因其高功率密度,快充放電速率和長循環(huán)壽命長而引起了廣泛的關(guān)注。贗電容器作為超級電容器的一員,經(jīng)過快速且可逆的氧化還原反應(yīng)來儲存和轉(zhuǎn)換能量。研究更多的贗電容材料集中在金屬基化合物上,將其直接作為無粘結(jié)劑型電極生長在一定的導(dǎo)電基底上。這種設(shè)計使材料能夠在緊密的接觸基底后形成一定的陣列單元,并且單元之間的間隙有益于電解液離子的擴散,進(jìn)而增大材料的有效利用率。此外,將不同種類的電極進(jìn)行復(fù)合后形成核殼結(jié)構(gòu)材料,以此達(dá)到充分發(fā)揮不同組分的協(xié)同作用。本文通過對電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行一定的可控和優(yōu)化后合成出了含有鎂、鈷、鎳和鉬元素的電極,并分析了結(jié)構(gòu)和形貌對其超電容性能的影響。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1、通過“兩步”水熱法在泡沫鎳上制備了核殼結(jié)構(gòu)的Co-Mg復(fù)合物@NiMoO₄納米片陣列電極,并探究其電化學(xué)性能。利用核殼納米片結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,顯著地提升了整合電極的電容性能,并且Co-Mg復(fù)合物@NiMoO₄電極的電化學(xué)性能是高于單相的核層材料的。在最佳制備條件下,將NiMoO₄在雙氫氧化物結(jié)構(gòu)上水熱反... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 超級電容器簡介
        1.1.1 超級電容器分類和原理
            1.1.1.1 雙電層電容器
            1.1.1.2 氧化還原電容器
    1.2 超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳材料
        1.2.2 導(dǎo)電聚合物材料
        1.2.3 金屬氧化物材料
    1.3 納米陣列電極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 一維納米管和納米線陣列電極的研究
        1.3.2 二維納米片陣列電極材料的研究
        1.3.3 復(fù)合核殼納米陣列電極材料的研究
    1.4 論文的選題依據(jù)以及研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗藥品與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 能量色散X射線光譜儀
        2.2.5 X射線光電子能譜儀
    2.3 材料的電化學(xué)結(jié)果表征
        2.3.1 電化學(xué)結(jié)果的測試體系
        2.3.2 循環(huán)伏安測試
        2.3.3 恒電流充放電測試
        2.3.4 交流阻抗測試
        2.3.5 循環(huán)穩(wěn)定性測試
    2.4 本章內(nèi)容小結(jié)
第三章 Co-Mg復(fù)合物@NiMoO_4核殼納米陣列的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Co-Mg復(fù)合物@NiMoO_4核殼納米片陣列電極的合成
        3.2.2 非對稱超級電容器的制備
        3.2.3 電極材料的形貌表征和電化學(xué)測試
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        3.3.2 電極材料的電化學(xué)測試和分析
        3.3.3 非對稱超級電容器的電化學(xué)測試及結(jié)果分析
    3.4 本章內(nèi)容小結(jié)
第四章 CoMoO_4納米片陣列電極的合成及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 電極材料合成示意圖
        4.2.2 電極材料的制備
        4.2.3 電極材料的形貌表征及其電化學(xué)性能測試
    4.3 實驗結(jié)果及討論
        4.3.1 電極材料結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.3.2 電極材料的電化學(xué)測試和分析
    4.4 本章內(nèi)容小結(jié)
第五章 NiMoO_4納米片陣列電極的合成及其電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 電極材料合成示意圖
        5.2.2 電極材料的制備
        5.2.3 電極材料的結(jié)構(gòu)表征及其電化學(xué)性能測試
    5.3 實驗結(jié)果及討論
        5.3.1 電極材料結(jié)構(gòu)和形貌表征
        5.3.2 電極材料的電化學(xué)測試和分析
    5.4 本章內(nèi)容小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的成果


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]用于超級電容器的金屬氧化物及其復(fù)合電極材料的制備與性能研究[D]. 郎俊偉.蘭州理工大學(xué) 2010



本文編號：3663337