超級電容器具有高功率密度的優(yōu)點,但目前的能量密度低,因而限制了超級電容器的發(fā)展。雙金屬氫氧化物具有高比表面積,同時也具有良好的氧化還原性能,因而成為目前超級電容器的研究熱點。但雙金屬氫氧化物的導電性能差的缺點是目前急需解決的問題。本論文研究將雙金屬氫氧化物負載到多層石墨烯表面,制備具有高比容量、倍率性能的復合材料。主要研究內(nèi)容如下:(1)采用水熱反應制備了鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料。對不同反應時間1、3、10小時的樣品進行了形貌分析和電化學性能測試。結(jié)果表明,1小時的反應時間,在多層石墨烯表面就能形成片層CoFe-LDH(LDH:層狀雙金屬氫氧化物)。反應更長的時間會導致LDH的分解,當反應時間為10小時,CoFe-LDH會完全分解為CoFe氧化物。對復合材料進行的電化學性能測試表明,在電流密度為1 A g^-1時,1、3、10小時反應時間的樣品的比容量分別為872.5 F g^-1、462.5 F g^-1、82.5 F g^-1。在經(jīng)過5000次循環(huán)充放電之后,比容量分別為原來的36.8%、...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器的背景介紹
        1.2.2 超級電容器的優(yōu)點與應用
        1.2.3 超級電容器的種類和工作原理
        1.2.4 超級電容器的基本結(jié)構(gòu)
    1.3 超級電容器的電極材料分類及研究進展
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 過渡金屬氧化物及氫氧化物
        1.3.3 導電聚合物
    1.4 論文研究目的及主要內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗步驟及原理
    2.1 實驗材料與實驗設(shè)備
    2.2 實驗步驟
        2.2.1 多層石墨烯溶液的制備
        2.2.2 CoFe-LDH/多層石墨烯復合材料的制備方法
        2.2.3 CoNiFe-LDH/多層石墨烯復合材料的制備方法
    2.3 復合材料的微結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.4 能譜儀(EDS)分析
    2.4 復合材料的電化學性能表征
        2.4.1 工作電極的制備
        2.4.2 非對稱超級電容器負極的制備
        2.4.3 三電極測試體系
        2.4.4 循環(huán)伏安(CV)測試
        2.4.5 恒流充放電測試
        2.4.6 交流阻抗(EIS)測試
第3章 鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的結(jié)構(gòu)和性能分析
    3.1 引言
    3.2 鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的實驗結(jié)果
        3.2.1 鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料XRD分析
        3.2.2 鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的SEM分析
    3.3 鈷鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的電化學分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 鈷鎳鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的制備及性能分析
    4.1 引言
    4.2 鈷鎳鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料的制備
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 鎳鐵比例對生成物的影響
        4.3.2 反應時間的改變對材料的影響
        4.3.3 反應溫度的改變對材料的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 鈷鎳鐵雙金屬氫氧化物/多層石墨烯復合材料和活性碳組裝非對稱超級電容器
    5.1 引言
    5.2 非對稱超級電容器的電化學分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3782930