鈷(Co)基電極材料具有理論容量高、制備方法簡單、多價態(tài)等特點,已成為當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ某夒娙萜麟姌O材料之一。但Co基電極材料也存在許多問題,如導(dǎo)電性差、循環(huán)穩(wěn)定性不佳、電勢窗口較窄等,從而限制了其在超級電容器領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。針對這些問題,本文從材料微納結(jié)構(gòu)調(diào)控方面出發(fā),分別構(gòu)建了Co-pre納米片@NiCo-LDHs納米片核-殼陣列(Co-pre@NiCo-LDHs NNAs,其中Co-pre為Co(OH)₂、Co₅(O_9.48H_8.52)NO₃的混合物)、CoO納米片@MnO₂納米片核-殼陣列(CoO@MnO₂ NNAs)、CoO納米線@MnO₂納米片核-殼陣列(CoO@MnO₂ NWAs)、Co₉S₈@氮摻雜石墨烯復(fù)合材料(Co₉S₈@NGR)等電極材料。同時,通過多元成分間的協(xié)同作用及非對稱電...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 儲能技術(shù)概述
        1.2.1 機(jī)械儲能
        1.2.2 電化學(xué)儲能
        1.2.3 電磁儲能
    1.3 超級電容器概述
        1.3.1 超級電容器的發(fā)展史
        1.3.2 超級電容器的應(yīng)用
        1.3.3 超級電容器的結(jié)構(gòu)
    1.4 超級電容器的儲能機(jī)理與分類
        1.4.1 雙電層儲能機(jī)理與雙電層超級電容器
        1.4.2 贗電容儲能機(jī)理與贗電容超級電容器
        1.4.3 混合型電容器
    1.5 超級電容器的特點
    1.6 超級電容器電極材料
        1.6.1 碳電極材料
        1.6.2 過渡金屬化合物電極材料
        1.6.3 導(dǎo)電聚合物電極材料
    1.7 超級電容器性能評價
    1.8 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
        1.8.1 課題的研究意義
        1.8.2 課題的研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實驗藥品、設(shè)備與分析方法
    2.1 實驗藥品及設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 儀器表征
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 低溫N₂氣吸附
        2.2.5 X射線光電子能譜
        2.2.6 拉曼光譜
        2.2.7 熱重分析
    2.3 超級電容器電極
        2.3.1 泡沫Ni預(yù)處理
        2.3.2 活性炭(AC)電極制備
    2.4 電化學(xué)性能表征
        2.4.1 循環(huán)伏安測試
        2.4.2 交流阻抗測試
        2.4.3 恒流充放電測試
    參考文獻(xiàn)
第三章 Co-pre納米片@NiCo-LDHs納米片核-殼陣列的制備及其超級電容性能研究.
    3.1 引言
    3.2 電極材料的制備及非對稱超級電容器的組裝
        3.2.1 前驅(qū)體Co-preNAs的制備
        3.2.2 Co-pre@NiCo-LDHsNNAs的制備
        3.2.3 非對稱超級電容器Co-pre@NiCo-LDHsNNAs//AC的組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 前驅(qū)體Co-preNAs物相分析與形貌表征
        3.3.2 Co-pre@NiCo-LDHsNNAs物相分析與形貌表征
        3.3.3 電化學(xué)性能研究
        3.3.4 Co-pre@NiCo-LDHsNNAs//AC非對稱超級電容性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 CoO納米片@MnO₂納米片核-殼陣列的制備及其非對稱超級電容性能研究.
    4.1 引言
    4.2 電極材料的制備及非對稱超級電容器的組裝
        4.2.1 CoO納米片陣列的制備
        4.2.2 CoO@MnO₂NNAs核-殼陣列的制備
        4.2.3 非對稱超級電容器CoO@MnO₂NNAs//AC的組裝
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 CoO@MnO₂NNAs物相分析及形貌表征
        4.3.2 反應(yīng)時間對CoO@MnO₂NNAs形貌及電容性能的影響
        4.3.3 CoO@MnO₂NNA電化學(xué)性能分析
        4.3.4 CoO@MnO₂NNAs//AC非對稱超級電容性能研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 CoO納米線@MnO₂納米片核-殼陣列的制備及其非對稱超級電容性能研究.
    5.1 引言
    5.2 電極材料的制備及非對稱超級電容器的組裝
        5.2.1 CoO納米線陣列前驅(qū)體的制備
        5.2.2 CoO@MnO₂NWAs的制備
        5.2.3 非對稱電容器CoO@MnO₂NWAs//AC的組裝
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 CoO@MnO₂NWAs物相分析及形貌表征
        5.3.2 反應(yīng)時間對CoO@MnO₂NWAs形貌及電容性能的影響
        5.3.3 CoO@MnO₂NWAs電化學(xué)性能分析
        5.3.4 CoO@MnO₂NWAs//AC非對稱超級電容性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 Co₉S₈@NGR微納結(jié)構(gòu)設(shè)計及其非對稱超級電容性能研究
    6.1 引言
    6.2 電極材料的制備及非對稱超級電容器的組裝
        6.2.1 Co₉S₈的制備
        6.2.2 Co₉S₈@NGR的制備
        6.2.3 非對稱超級電容器Co₉S₈@NGR//AC的組裝
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 Co₉S₈@NGR物相分析與形貌表征
        6.3.2 溶劑對Co₉S₈@NGR形貌的調(diào)控及其電化學(xué)性能的影響
        6.3.3 NGR含量對Co₉S₈@NGR電化學(xué)性能的影響
        6.3.4 Co₉S₈@NGR電化學(xué)性能研究
        6.3.5 Co₉S₈@NGR//AC非對稱超級電容性能研究
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的文章



本文編號：3828047