近些年來(lái),隨著科技的不斷發(fā)展以及能源不斷地消耗,傳統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)例如燃料電池、鋰離子電池等,很難滿足目前市場(chǎng)對(duì)兼具高功率密度和高能量密度儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求。混合超級(jí)電容器（HSC）是最近開(kāi)發(fā)的新型能量存儲(chǔ)系統(tǒng),正負(fù)兩極分別使用傳統(tǒng)的電池電極和電容器電極,結(jié)合了電池和超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)。它具有比雙電層超級(jí)電容器具有更高的能量密度,同時(shí)保持了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。然而,由于其儲(chǔ)能機(jī)理,混合型超級(jí)電容器的電池型電極充電放電速度較慢,這限制了它的功率密度,并使混合型設(shè)備無(wú)法像雙層電容器那樣快速地進(jìn)行充電和放電。因此,研究并提高電池型材料的倍率性能具有重要意義。材料結(jié)構(gòu)納米化是提高電極材料利用率和倍率性能的有效途徑,因?yàn)橛眉{米材料作為電極材料時(shí),其較大的比表面積可以增加與電解液充分接觸,同時(shí)縮短離子擴(kuò)散距離進(jìn)而提升功率密度。其中,錳氧基材料因其理論容量大、儲(chǔ)量豐富、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用作混合超級(jí)電容器的正極材料。本論文圍繞對(duì)錳氧基材料形貌調(diào)控、晶面間距調(diào)控、不同的合成方法等方面進(jìn)行研究,從而改善錳氧基材料的功率密度和能量密度。氧化錳電極材料在堿性離子混合超級(jí)電容器中的應(yīng)用表明,它們都具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。... 

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 混合超級(jí)電容器的概述及基本原理
    1.3 混合超級(jí)電容器的研究現(xiàn)狀
    1.4 錳氧基電極材料簡(jiǎn)介
    1.5 選題的意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題的意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試方法
        2.2.1 X-射線粉末衍射分析(XRD)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDS)
        2.2.3 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
        2.2.4 激光共聚焦拉曼光譜分析(Raman)
        2.2.5 X-射線光電子譜分析(XPS)
        2.2.6 比表面積以及孔徑分析(BET)
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試方法
        2.3.1 單電極的制備和混合電容器的組裝
        2.3.2 三電極測(cè)試體系
        2.3.3 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        2.3.4 恒流充放電測(cè)試(GCD)
        2.3.5 電化學(xué)交流阻抗測(cè)試
3 水熱法制備KxMnO_2納米結(jié)構(gòu)及其對(duì)電化學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)論與討論
        3.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征分析
        3.3.2 樣品的電化學(xué)性能測(cè)試與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 固相法制備預(yù)嵌鉀錳氧基納米結(jié)構(gòu)探索在不同堿性電解液中的性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 結(jié)論與討論
        4.3.1 樣品KMO的結(jié)構(gòu)表征分析
        4.3.2 樣品的電化學(xué)測(cè)試分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研及實(shí)踐成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3705964