超級電容器作為一種高效、綠色環(huán)保的化學(xué)電源倍受人們關(guān)注。在超級電容器研究中,開發(fā)高比容的電極材料具有重要的應(yīng)用價值和理論意義。氮摻雜碳納米管(NCNTs)具有良好的水分散性和高比表面積及導(dǎo)電性,鈷氫氧化物和氧化物能夠提供高的贗電容,然而其循環(huán)穩(wěn)定性差。結(jié)合二者的特點,開發(fā)鈷化合物和氮摻雜碳納米管的復(fù)合材料對于開發(fā)高性能超級電容器具有重要意義。本文以氮摻雜碳納米管為載體,采用液相沉積法制備氫氧化鈷/氮摻雜碳納米管復(fù)合材料(Co(OH)₂/NCNTs),再以Co(OH)₂/NCNTs為前驅(qū)體,利用空氣熱氧化和氮氣氣氛下熱處理,制備Co₃O₄/NCNTs和CoO/NCNTs復(fù)合材料。分別研究原料配比、空氣熱氧化溫度和氮氣氣氛熱處理溫度等對制備的Co(OH)₂/NCNTs、Co₃O₄/NCNTs和CoO/NCNTs復(fù)合材料的形貌、結(jié)構(gòu)和超級電容器電化學(xué)性能影響,并分析對比確定適于超級電容器電極材料的鈷基氮摻雜碳納米管復(fù)合材料組成、結(jié)構(gòu)等特征。...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 超級電容器的概述
        1.1.1 超級電容器的簡介
        1.1.2 超級電容器的特點
        1.1.3 超級電容器的應(yīng)用
        1.1.4 超級電容器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 超級電容器的工作原理
        1.2.1 雙電層電容的工作原理
        1.2.2 法拉第贗電容的工作原理
    1.3 超級電容器電極材料
        1.3.1 碳基電極材料
        1.3.2 金屬氧化物/氫氧化物電極材料
        1.3.3 導(dǎo)電聚合物電極材料
    1.4 本文研究意義及主要內(nèi)容
2.實驗及研究方法
    2.1 實驗試劑及設(shè)備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 材料制備
        2.2.1 氮摻雜碳納米管制備
        2.2.2 氫氧化鈷/氮摻雜碳納米管復(fù)合材料制備
        2.2.3 鈷氧化物/氮摻雜碳納米管復(fù)合材料制備
    2.3 材料組織結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 材料微觀形貌和結(jié)構(gòu)觀察
        2.3.3 比表面積及孔徑分析
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 電化學(xué)測試系統(tǒng)
        2.4.2 電極制備
        2.4.3 循環(huán)伏安測試
        2.4.4 交流阻抗測試
        2.4.5 恒流充放電測試
3.結(jié)果與討論
    3.1 氫氧化鈷/氮摻雜碳納米管復(fù)合材料
        3.1.1 復(fù)合材料形貌、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
        3.1.2 比表面積與孔結(jié)構(gòu)分析
        3.1.3 電化學(xué)性能分析
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 鈷氧化物/氮摻雜碳納米管復(fù)合材料
        3.2.1 空氣氧化處理Co(OH)₂/NCNTs
        3.2.2 氮氣氣氛下熱處理Co(OH)₂/NCNTs
        3.2.3 小結(jié)
4.全文總結(jié)
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3822760