發(fā)布時(shí)間：2024-02-25 18:21

　　超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能設(shè)備,具有快速充放電、使用壽命長(zhǎng)、功率密度高等特點(diǎn),而電極材料是決定超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵因素之一。碳材料由于它的大比表面積及價(jià)格低廉的特點(diǎn)成為近年來超級(jí)電容材料的研究熱點(diǎn)。碳材料中,三維泡沫石墨烯是一種三維立體構(gòu)型的、具有大比表面積、低密度、高孔隙率、高電導(dǎo)率的碳材料。過渡金屬氧化物具有多種化合價(jià)態(tài),作為電極材料時(shí),電解液中的離子與金屬氧化物之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生法拉第贗電容。本文以三維泡沫石墨烯為骨架,在其表面負(fù)載納米金屬氧化物,將三維泡沫石墨烯與金屬氧化物進(jìn)行復(fù)合,得到性能優(yōu)良的超級(jí)電容器電極材料。并在此基礎(chǔ)上,通過離子交換法將復(fù)合材料中金屬氧化物硫化為金屬硫化物,利用硫化物的穩(wěn)定特性,來提高電極材料在電解液中的循環(huán)穩(wěn)定性能。(1)三維(3D)MoO₂@MoS₂/GO泡沫的制備及其超級(jí)電容性質(zhì)研究。采用水熱法和化學(xué)沉積法分別制備3D MoO₂/GO復(fù)合材料。電化學(xué)測(cè)試表明,水熱法制備的復(fù)合材料有較大的比電容:在電流密度為2 A·g-1時(shí),水熱和化學(xué)沉積兩種方法制備的復(fù)合材料電容值分別為52...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介
        1.2.1 超級(jí)電容器的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超級(jí)電容器的特性
        1.2.3 超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)與分類
        1.2.4 超級(jí)電容器的應(yīng)用
    1.3 超級(jí)電容器的電極材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 過渡金屬氧化物
        1.3.3 三維泡沫石墨烯/過渡金屬氧化物復(fù)合材料
    1.4 課題主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 課題主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        1.4.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)過程中主要用到的試劑及儀器
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 主要儀器
    2.2 材料的組成形貌表征方法
        2.2.1 紅外光譜儀(IR)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微電鏡(TEM)
        2.2.4 X-射線能譜儀(EDS)
        2.2.5 X-射線衍射儀(XRD)
        2.2.6 X-射線光電子能譜儀(XPS)
        2.2.7 拉曼光譜儀(Raman)
        2.2.8 熱重分析儀(TG)
        2.2.9 比較面積及孔徑測(cè)定儀(BET)
    2.3 電化學(xué)測(cè)試方法
        2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.2 計(jì)時(shí)電位法 (GV)
        2.3.3 交流阻抗法 (EIS)
第3章 3D MoO₂@MoS₂/GO復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 復(fù)合材料及電極的制備
        3.2.1 氧化石墨烯的制備
        3.2.2 水熱法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料的制備
        3.2.3 化學(xué)沉積法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料的制備
        3.2.4 3D MoO₂@MoS₂/GO復(fù)合材料的制備
        3.2.5 工作電極的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 水熱法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.3 水熱法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料電化學(xué)性能測(cè)試
        3.3.4 化學(xué)沉積法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.5 化學(xué)沉積法 3D MoO₂/GO復(fù)合材料電化學(xué)測(cè)試
        3.3.6 3D MoO₂@MoS₂/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.7 3D MoO₂@MoS₂/GO復(fù)合材料電化學(xué)性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 3D NiO@NiS/GO復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 復(fù)合材料及電極的制備
        4.2.1 水熱法 3DNiO/GO復(fù)合材料的制備
        4.2.2 化學(xué)沉積法 3DNiO/GO復(fù)合材料的制備
        4.2.3 3DNiO@NiS/GO復(fù)合材料的制備
        4.2.4 工作電極的制備
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 水熱法制備的 3DNiO/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.2 水熱法 3D NiO/GO復(fù)合材料電化學(xué)性能測(cè)試
        4.3.3 化學(xué)沉積法 3D NiO/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.4 化學(xué)沉積法 3D NiO/GO復(fù)合材料電化學(xué)性能測(cè)試
        4.3.5 3D NiO@NiS/GO復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.6 3D NiO@NiS/GO復(fù)合材料電化學(xué)性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3910707