超級電容器具有高功率密度、高充放電效率和安全等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航天、交通運(yùn)輸和電子設(shè)備等領(lǐng)域。電極材料作為超級電容器的重要組成部分,將直接影響著其工作性能。鈷基雙金屬氧化物作為贗電容材料具有高理論比容量。石墨烯作為雙電層電容器的電極材料具有高導(dǎo)電率、大比表面積和很好的循環(huán)穩(wěn)定性。本論文制備了鈷基雙金屬氧化物與石墨烯的復(fù)合材料,既能發(fā)揮鈷基雙金屬氧化物的高比容量,又能發(fā)揮石墨烯的高循環(huán)穩(wěn)定性。其提高了整個(gè)超級電容器的電化學(xué)性能,具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。主要內(nèi)容如下:1.本論文采用燃燒干燥的方法制備了具有氣凝膠結(jié)構(gòu)的鈷鎳雙金屬氧化物/石墨烯復(fù)合材料。三維的氣凝膠結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。這種材料在電流密度為1 A g^-1時(shí)的比容量高達(dá)1694 F g^-1,經(jīng)過3000次循環(huán)后容量保持率為82%,顯示出了高比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。組裝的鈷鎳雙金屬氧化物/石墨烯//石墨烯非對稱超級電容器在電流密度為1 A g^-1時(shí)的比容量為127 F g^-1,功率密度為238.18 W kg^-1

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 超級電容器
        1.2.1 超級電容器的簡介
        1.2.2 超級電容器的原理
        1.2.3 超級電容器的特點(diǎn)
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯的簡介
        1.3.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 石墨烯的性能
    1.4 石墨烯基超級電容器的研究進(jìn)展
        1.4.1 石墨烯基超級電容器電極材料的制備方法
        1.4.2 石墨烯/碳復(fù)合材料的研究
        1.4.3 石墨烯/導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的研究
        1.4.4 石墨烯/過渡金屬化合物復(fù)合材料的研究
    1.5 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法及表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 氧化石墨烯的制備
        2.2.2 還原氧化石墨烯的制備
        2.2.3 超級電容器電極片的制備
    2.3 材料的表征
        2.3.1 X射線衍射儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
    2.4 材料的電化學(xué)性能測試
        2.4.1 不同體系的電化學(xué)性能測試
        2.4.2 循環(huán)伏安法測試
        2.4.3 恒電流充放電法測試
        2.4.4 交流阻抗譜法測試
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鈷鎳氧化物/石墨烯復(fù)合材料制備及表征
    3.1 引言
    3.2 鈷鎳氧化物/石墨烯復(fù)合材料的制備
    3.3 鈷鎳氧化物/石墨烯復(fù)合材料的表征
    3.4 鈷鎳氧化物/石墨烯復(fù)合材料的電化學(xué)性能測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料制備及表征
    4.1 引言
    4.2 鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料的制備
    4.3 不同反應(yīng)條件對鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料性能的影響
        4.3.1 水熱溫度對鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料性能的影響
        4.3.2 水熱時(shí)間對鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料性能的影響
        4.3.3 石墨烯對鈷酸錳/石墨烯復(fù)合材料性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 石墨烯負(fù)極制膜工藝的探索
    5.1 引言
    5.2 石墨烯負(fù)極制膜工藝中粘結(jié)劑的優(yōu)化
        5.2.1 不同粘結(jié)劑的石墨烯負(fù)極的制備
        5.2.2 不同粘結(jié)劑的石墨烯負(fù)極的表征
        5.2.3 不同粘結(jié)劑的石墨烯負(fù)極的電化學(xué)性能測試
    5.3 石墨烯負(fù)極制膜工藝中添加劑的優(yōu)化
        5.3.1 不同添加劑的石墨烯負(fù)極的制備
        5.3.2 不同添加劑的石墨烯負(fù)極的表征
        5.3.3 不同添加劑的石墨烯負(fù)極的電化學(xué)性能測試
    5.4 石墨烯負(fù)極制膜工藝中溶劑的優(yōu)化
        5.4.1 不同溶劑的石墨烯負(fù)極的制備
        5.4.2 不同溶劑的石墨烯負(fù)極的表征
        5.4.3 不同溶劑的石墨烯負(fù)極的電化學(xué)性能測試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 市場經(jīng)濟(jì)分析
    6.1 引言
    6.2 超級電容器的市場概況
    6.3 金屬氧化物/石墨烯超級電容器的競爭分析
        6.3.1 競爭優(yōu)勢
        6.3.2 競爭劣勢
        6.3.3 成本分析
    6.4 市場現(xiàn)狀
    6.5 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



本文編號：3774670