超級電容器作為一種新型儲能設備,具有快速充放電、使用壽命長、功率密度高等特點,而電極材料是決定超級電容器性能的關鍵因素之一。碳材料由于它的大比表面積及價格低廉的特點成為近年來超級電容材料的研究熱點。碳材料中,三維泡沫石墨烯是一種三維立體構型的、具有大比表面積、低密度、高孔隙率、高電導率的碳材料。過渡金屬氧化物具有多種化合價態(tài),作為電極材料時,電解液中的離子與金屬氧化物之間發(fā)生氧化還原反應產生法拉第贗電容。本文以三維泡沫石墨烯為骨架,在其表面負載納米金屬氧化物,將三維泡沫石墨烯與金屬氧化物進行復合,得到性能優(yōu)良的超級電容器電極材料。并在此基礎上,通過離子交換法將復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電容性質研究。采用水熱法和化學沉積法分別制備3D MoO₂/GO復合材料。電化學測試表明,水熱法制備的復合材料有較大的比電容:在電流密度為2 A·g-1時,水熱和化學沉積兩種方法制備的復合材料電容值分別為52...

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【學位級別】：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 超級電容器的簡介
        1.2.1 超級電容器的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超級電容器的特性
        1.2.3 超級電容器的結構與分類
        1.2.4 超級電容器的應用
    1.3 超級電容器的電極材料
        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/過渡金屬氧化物復合材料
    1.4 課題主要實驗內容及創(chuàng)新點
        1.4.1 課題主要實驗內容
        1.4.2 課題創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
    2.1 實驗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 比較面積及孔徑測定儀(BET)
    2.3 電化學測試方法
        2.3.1 循環(huán)伏安法(CV)
        2.3.2 計時電位法 (GV)
        2.3.3 交流阻抗法 (EIS)
第3章 3D MoO₂@MoS₂/GO復合材料的制備及其在超級電容器的應用
    3.1 引言
    3.2 復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復合材料的制備
        3.2.3 化學沉積法 3D MoO₂/GO復合材料的制備
        3.2.4 3D MoO₂@MoS₂/GO復合材料的制備
        3.2.5 工作電極的制備
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 氧化石墨烯的結構表征
        3.3.2 水熱法 3D MoO₂/GO復合材料結構與形貌表征
        3.3.3 水熱法 3D MoO₂/GO復合材料電化學性能測試
        3.3.4 化學沉積法 3D MoO₂/GO復合材料結構與形貌表征
        3.3.5 化學沉積法 3D MoO₂/GO復合材料電化學測試
        3.3.6 3D MoO₂@MoS₂/GO復合材料結構與形貌表征
        3.3.7 3D MoO₂@MoS₂/GO復合材料電化學性能測試
    3.4 本章小結
第4章 3D NiO@NiS/GO復合材料的制備及其在超級電容器的應用
    4.1 引言
    4.2 復合材料及電極的制備
        4.2.1 水熱法 3DNiO/GO復合材料的制備
        4.2.2 化學沉積法 3DNiO/GO復合材料的制備
        4.2.3 3DNiO@NiS/GO復合材料的制備
        4.2.4 工作電極的制備
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 水熱法制備的 3DNiO/GO復合材料結構與形貌表征
        4.3.2 水熱法 3D NiO/GO復合材料電化學性能測試
        4.3.3 化學沉積法 3D NiO/GO復合材料結構與形貌表征
        4.3.4 化學沉積法 3D NiO/GO復合材料電化學性能測試
        4.3.5 3D NiO@NiS/GO復合材料結構與形貌表征
        4.3.6 3D NiO@NiS/GO復合材料電化學性能測試
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3910707