超級電容器因其高功率密度(可以達到10 k W·kg^-1)、循環(huán)壽命長(高達10萬次以上)、充放電時間短等優(yōu)點在多個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。超級電容器電極材料是決定超級電容器性能的關(guān)鍵因素,因此研發(fā)比電容量大、穩(wěn)定性好、循環(huán)性能好、價格低廉的電極材料成為研究的熱點。四氧化三鈷/石墨烯復(fù)合材料復(fù)合不僅有效防止團聚現(xiàn)象,且石墨烯的超大比表面積和良好的導(dǎo)電性確保了復(fù)合材料與電解質(zhì)溶液更充分地接觸,進而使復(fù)合材料的循環(huán)性能有較大的改善。現(xiàn)階段,國內(nèi)外有關(guān)四氧化三鈷/石墨烯復(fù)合材料的研究較多的采用兩步法,即首先制備四氧化三鈷前驅(qū)體/氧化石墨烯復(fù)合材料,然后熱處理獲得四氧化三鈷/石墨烯復(fù)合材料。本文采用一步原位水熱法成功制備Co₃O₄納米顆粒及Co₃O₄/GNP復(fù)合材料。采用X-射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼光譜等手段研究了一步法工藝參數(shù)對復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、形貌的影響規(guī)律,并采用三電極體系研究探討了Co₃O₄形貌及Co₃

【文章頁數(shù)】：62 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
    1.2 超級電容器電極材料研究進展
        1.2.1 超級電容器的分類
        1.2.2 超級電容器的電極材料及發(fā)展趨勢
        1.2.3 四氧化三鈷電極材料
    1.3 研究內(nèi)容及目的與意義
第2章 實驗方案與研究方法
    2.1 實驗原材料
    2.2 儀器及設(shè)備
    2.3 材料的制備
        2.3.1 納米石墨微片(GNP)的制備
        2.3.2 Co₃O₄/GNP復(fù)合粉體的制備
        2.3.3 共溶劑體系下多形貌四氧化三鈷及其復(fù)合粉體的制備
    2.4 表征與測試方法
        2.4.1 X-射線衍射
        2.4.2 掃描電子顯微鏡
        2.4.3 透射電子顯微鏡
        2.4.4 電化學(xué)性能測試
第3章 Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的一步法制備
    3.1 納米石墨微片的制備與表征
        3.1.1 納米石墨微片的物相分析
        3.1.2 形貌分析
        3.1.3 拉曼光譜
    3.2 四氧化三鈷納米顆粒的制備與性能
        3.2.1 四氧化三鈷的形成
        3.2.2 四氧化三鈷的形貌
        3.2.3 四氧化三鈷的電化學(xué)性能分析
    3.3 Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的制備與表征
        3.3.1 Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的物相
        3.3.2 Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的形貌
        3.3.3 Co₃O₄/GNP復(fù)合材料電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Co₃O₄形貌調(diào)控及Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的電化學(xué)性能
    4.1 Co₃O₄納米顆粒形貌調(diào)控及性能
        4.1.1 Co₃O₄納米顆粒的物相
        4.1.2 Co₃O₄納米顆粒的形貌
        4.1.3 Co₃O₄納米顆粒的電化學(xué)性能分析
    4.2 原料比對不同形貌Co₃O₄/GNP復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響
        4.2.1 S-Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的性能
        4.2.2 C-Co₃O₄/GNP復(fù)合材料的性能
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號：3799509