超級(jí)電容器是一種新型的電化學(xué)儲(chǔ)能器件,具有大功率輸出、超長(zhǎng)循環(huán)壽命、使用溫度范圍寬和快速充放電等優(yōu)點(diǎn)。超級(jí)電容器電極材料的性能直接影響著超級(jí)電容器的電化學(xué)儲(chǔ)能性能,材料的研究始終是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)。石墨烯作為一種新興的二維碳納米材料,具有高比表面積、良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn),在超級(jí)電容器電極材料應(yīng)用領(lǐng)域顯示出巨大潛力。另外,過(guò)渡金屬氧化物成本低、對(duì)環(huán)境友好和比電容高等優(yōu)點(diǎn)有助于提高超級(jí)電容器的性能,其中復(fù)合型氧化物鈷酸鎳吸引了很多學(xué)者的關(guān)注。因此,石墨烯基過(guò)渡金屬氧化物復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)形成了一個(gè)新的研究方向。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)改進(jìn)的Hummers方法制備氧化石墨,然后分別以水合肼和尿素為還原劑制備石墨烯。形貌和結(jié)構(gòu)測(cè)試表明:還原后的石墨烯存在多層堆疊,并不是理想的單層結(jié)構(gòu)。兩種石墨烯的比表面積存在一定差異,r GN-2的比表面積為340 m2g-1,r GN-1的比表面積為180 m2 g-1。電化學(xué)測(cè)試表明,在0.5 A g-1的電流密度下,r GN-2和r GN-1比電容分別為174F g-1和161F g-1;在較大的電流密度下(5 A g-1),它們依舊保持較...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容電容器
        1.2.3 混合電容器
    1.3 超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.3.1 電極
        1.3.2 電化學(xué)電容器常用電解質(zhì)
        1.3.3 隔膜
    1.4 超級(jí)電容器的電極材料
        1.4.1 碳基電極材料
        1.4.2 石墨烯材料
        1.4.3 導(dǎo)電高分子電極材料
        1.4.4 過(guò)渡金屬氧化物電極材料
        1.4.5 復(fù)合材料
    1.5 石墨烯復(fù)合材料在超級(jí)電容器上的應(yīng)用
    1.6 選題的目的及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        1.6.1 選題目的
        1.6.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    1.7 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)條件和表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)形貌表征
        2.2.1 X-射 線衍射
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 激光拉曼光譜
        2.2.5 氮?dú)獾葴匚摳?br>    2.3 材料的電化學(xué)性能表征
        2.3.1 電極的制備
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.2 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.3 交流阻抗測(cè)試
3 石墨烯的制備及電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 石墨烯的制備
        3.2.1 氧化石墨的制備
        3.2.2 氧化石墨的還原
    3.3 石墨烯的表征及其超級(jí)電容器的性能研究
        3.3.1 XRD測(cè) 試分析
        3.3.2 Raman測(cè) 試分析
        3.3.3 形貌測(cè)試分析
        3.3.4 BET比 表面積測(cè)試分析
        3.3.5 循環(huán)伏安測(cè)試分析
        3.3.6 交流阻抗測(cè)試分析
        3.3.7 充放電及穩(wěn)定性能測(cè)試分析
    3.4 本章小結(jié)
4 r GO/Ni Co₂O₄納 米復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 石墨烯 /鈷 酸鎳納米線的制備
        4.2.2 石墨烯 /鈷 酸鎳納米片的制備
    4.3 石墨烯 /鈷 酸鎳復(fù)合材料的形成機(jī)理研究
    4.4 石墨烯 /鈷 酸鎳復(fù)合材料的表征及電化學(xué)性能研究
        4.4.1 XRD測(cè) 試分析
        4.4.2 形貌測(cè)試分析
        4.4.3 拉曼測(cè)試分析
        4.4.4 比表面積測(cè)試分析
        4.4.5 循環(huán)伏安測(cè)試分析
        4.4.6 交流阻抗測(cè)試分析
        4.4.7 恒電流充放電測(cè)試分析
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀 學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3892470