超級電容器由于大功率密度、長循環(huán)壽命和短充電時(shí)間而成為儲(chǔ)能器件的研究熱點(diǎn),但是與電池相比較低的能量密度限制了其商業(yè)化實(shí)際應(yīng)用。作為超級電容器儲(chǔ)能特性的關(guān)鍵影響因素,電極材料的電化學(xué)性能提高引起了科研工作者的廣泛關(guān)注。其中贗電容材料硫化鈷由于理論比電容高、導(dǎo)電性能較氧化物好且成本低廉等優(yōu)勢成為具有前景的電極材料,但其存在顆粒團(tuán)聚、氧化還原反應(yīng)不能充分發(fā)生以及導(dǎo)電性能較碳材料差等問題又導(dǎo)致實(shí)際比電容較低、倍率性能較差、循環(huán)穩(wěn)定性也有待提升。本文主要從抑制顆粒團(tuán)聚增大活性面積、引入混合金屬硫化物增加電化學(xué)活性和復(fù)合碳材料優(yōu)化導(dǎo)電路徑三方面入手,設(shè)計(jì)了硫化鈷/碳管、硫化鎳鈷/碳管和硫化鈷/類石墨烯碳三種復(fù)合電極材料,研究了不同試驗(yàn)參數(shù)對復(fù)合電極材料微觀組織結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響規(guī)律,分析了不同微觀組織結(jié)構(gòu)對電極材料電化學(xué)性能的作用機(jī)理,并選擇性能最佳樣品組裝成實(shí)際超級電容器器件。設(shè)計(jì)了類豌豆莢結(jié)構(gòu)硫化鈷/碳管復(fù)合電極材料,抑制了硫化鈷顆粒團(tuán)聚增大活性面積。經(jīng)優(yōu)化制備工藝,當(dāng)退火溫度為400 oC、碳包覆納米線與硫粉質(zhì)量比為1:1時(shí),所得材料外部碳管較薄呈透明狀態(tài),內(nèi)部中空硫化鈷顆粒細(xì)小且分散均... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的
    1.2 超級電容器的分類及工作原理
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容超級電容器
        1.2.3 非對稱超級電容器
    1.3 超級電容器電極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.1 雙電層電極材料
        1.3.2 贗電容電極材料
    1.4 硫化鈷基電極材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 硫化鈷電極材料結(jié)構(gòu)及原理
        1.4.2 硫化鈷電極材料制備方法
        1.4.3 硫化鈷電極材料改性方法
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 組織結(jié)構(gòu)分析方法
    2.4 電化學(xué)性能測試方法
        2.4.1 循環(huán)伏安測試
        2.4.2 恒流充放電測試
        2.4.3 電化學(xué)阻抗譜測試
        2.4.4 能量密度和功率密度
第3章 硫化鈷/碳管復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 硫化鈷/碳管復(fù)合材料的制備及形貌結(jié)構(gòu)表征
    3.3 硫化鈷/碳管復(fù)合材料的電化學(xué)性能測試
        3.3.1 工藝參數(shù)對硫化鈷/碳管的電化學(xué)性能影響
        3.3.2 1:1硫化鈷/碳管//活性炭非對稱超級電容器電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 硫化鎳鈷/碳管復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 硫化鎳鈷/碳管復(fù)合材料的制備及形貌結(jié)構(gòu)表征
    4.3 硫化鎳鈷/碳管復(fù)合材料的電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 硫化鈷/類石墨烯碳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 硫化鈷/類石墨烯碳復(fù)合材料的制備及形貌結(jié)構(gòu)表征
    5.3 硫化鈷/類石墨烯碳復(fù)合材料的電化學(xué)性能測試
        5.3.1 工藝參數(shù)對硫化鈷/類石墨烯碳的電化學(xué)性能影響
        5.3.2 Co_9S_8/GC-X_(2/6)//活性炭非對稱超級電容器電化學(xué)性能測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]硫?qū)倩衔锛{米陣列電極制備及超電性能研究[D]. 孫朋.大連理工大學(xué) 2018



本文編號：3728740