作為電化學(xué)儲能器件中一種重要的電極材料,二氧化錳(MnO₂)具有儲量豐富、價格低廉、環(huán)境友好、理論比容量高等優(yōu)勢,在超級電容器、鋅錳電池、鋰離子電池等電化學(xué)儲能領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。但是,Mn O₂導(dǎo)電率低導(dǎo)致材料的有效利用率比較低、循環(huán)穩(wěn)定低、倍率特性差。因此,MnO₂作為電極材料的實際容量往往遠低于其理論容量。通過設(shè)計高比表面積、納米多孔結(jié)構(gòu)的MnO₂,可以提高MnO₂電極材料的有效利用率,從而提升其電化學(xué)性能。此外,為提升材料的電子導(dǎo)電性,研究者將MnO₂和高導(dǎo)電性材料進行復(fù)合,制備MnO₂/導(dǎo)電材料復(fù)合體系。雖然通過上述處理可以大幅提升MnO₂電極材料的電化學(xué)性能,但研究發(fā)現(xiàn),即使具有相同化學(xué)組分的MnO₂-基復(fù)合電極材料也會展示出顯著不同的循環(huán)穩(wěn)定性。類似的現(xiàn)象在其它氧化物和氫氧化物類贗電容電極材料中也廣泛存在。上述問題的深入分析與充分理解對于探索電極材料微觀結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能之間的構(gòu)...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電化學(xué)儲能器件的分類及優(yōu)缺點
        1.2.1 超級電容器
        1.2.2 可充電電池
        1.2.3 電化學(xué)儲能器件的優(yōu)缺點
    1.3 電化學(xué)儲能器件的結(jié)構(gòu)組成及性能指標(biāo)
        1.3.1 電化學(xué)儲能器件的結(jié)構(gòu)組成
        1.3.2 電化學(xué)儲能器件的性能指標(biāo)
    1.4 MnO₂電極材料在電化學(xué)儲能器件中的應(yīng)用
        1.4.1 MnO₂的晶體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 MnO₂作為超級電容器的電極材料
        1.4.3 MnO₂作為鋅錳電池的電極材料
    1.5 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第二章 MnO₂/C復(fù)合材料的制備及其超級電容器與鋅離子存儲特性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 制備MO₂/C復(fù)合材料
        2.2.3 樣品的表征
        2.2.4 電極制備及電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 樣品結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 MnO₂/C納米復(fù)合材料顆粒團聚特性對超級電容器性能影響
        2.3.3 MnO₂/C納米復(fù)合材料顆粒團聚特性對儲鋅性能影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CNT/MnO₂復(fù)合材料的制備及其儲鋅特性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 材料制備
        3.2.3 材料的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.4 電極制備及其電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果討論與分析
        3.3.1 CNT/MnO₂正極與純相MnO₂的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 CNT/MnO₂正極與純相MnO₂的儲鋅特性
        3.3.3 Zn/MnO₂電池能量密度和功率密度計算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利



本文編號：3872571