近年來,以石墨烯為代表的二維(2D)材料由于其獨(dú)特的物理、電子和化學(xué)性質(zhì),在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。2D材料強(qiáng)烈的面內(nèi)共價(jià)鍵和原子層厚度使得其具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、柔性和加工性,高表面積和高度暴露的表面原子為其物理化學(xué)性能的調(diào)控提供了有利條件。本文采用涂覆蒸發(fā)法制備了高柔性、高導(dǎo)電率的輕薄石墨烯膜,成功設(shè)計(jì)了基于石墨烯膜的不同納米結(jié)構(gòu)柔性電極,并對(duì)所制備材料的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行了分析和討論;以二維過渡金屬硫?qū)倩衔?TMDs)—MoSe₂為鋰硫電池硫正極載體,通過對(duì)MoSe₂進(jìn)行相的調(diào)控,重點(diǎn)研究了不同相結(jié)構(gòu)MoSe₂對(duì)多硫化鋰轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)的影響。(1)采用一種低成本、易規(guī)�；耐扛舱舭l(fā)法制備了高柔性、高導(dǎo)電率的輕薄石墨烯膜,實(shí)現(xiàn)石墨烯薄膜厚度的可控制備,得出石墨烯膜厚度對(duì)超級(jí)電容器性能的影響規(guī)律。這種薄膜既可以直接作為電極材料使用從而避免使用粘結(jié)劑和集流體,也可作為基底材料,通過與金屬單質(zhì)、金屬氧化物以及金屬硫化物等復(fù)合制備復(fù)合薄膜材料。(2)以石墨烯膜為基底,設(shè)計(jì)不同納米結(jié)構(gòu)的三維陣列贗電容材料(Co_...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1不同能源存儲(chǔ)系統(tǒng)放電時(shí)間和額定功率的比較圖（Dunnetal.,2011）

不斷消耗引發(fā)了能源危機(jī)，同時(shí)礦物能源燃燒釋放的大量溫室氣體暖，嚴(yán)重污染和破壞了生態(tài)環(huán)境，因此解決能源枯竭和環(huán)境污染問續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為21世紀(jì)社會(huì)人類的共同愿望和奮斗目標(biāo)（KanganPearreandSwan,2015）。為應(yīng)對(duì)這些問題，急需發(fā)展可再生的環(huán)境效的儲(chǔ)能系統(tǒng)....

圖1-2二次電池與超級(jí)電容器儲(chǔ)能機(jī)理的比較（Simonetal.,2014）

1.2超級(jí)電容器概述超級(jí)電容器，又被稱為電化學(xué)電容器，作為一種新型的儲(chǔ)能設(shè)備，擁有較多傳統(tǒng)的電容器和電池?zé)o法比擬的優(yōu)勢。超級(jí)電容器具有較高的功率密度，輸出功率一般為蓄電池的數(shù)十倍，與電池相比，其充放電速度快，可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成充放電過程（Wangetal.,2012a）。這....

圖1-4超級(jí)電容器電荷存儲(chǔ)原機(jī)理（Bonaccorsoetal.,2015）

其中氧化還原反應(yīng)的法拉第贗電容和插層式贗電容是最常常在材料表面或者近表面發(fā)生快速可逆的氧化還原反應(yīng)同時(shí)也入和脫出。常見的贗電容材料包括：過渡金屬氧化物（如RuO2）、氫氧化物（Ni(OH)2）、導(dǎo)電聚合物（PPY、PANI等）、過渡及氮化物等（Linetal.,2018....

圖1-5混合型超級(jí)電容器電荷存儲(chǔ)機(jī)理示意圖（Wangetal.,2017）

器件中適當(dāng)?shù)伛詈细咝阅茈娙菪秃碗姵匦碗姌O材料。如圖1-5所示電容型電極材料為碳質(zhì)材料（活性炭（AC）、碳納米管、石墨烯等材料包括嵌入型的層狀化合物、轉(zhuǎn)換型金屬氧化物和合金型等（17）。在圖1-6所示的一個(gè)典型例子中，MnO納米顆粒作為陽極生米片基底上，并通過預(yù)鋰化達(dá)到主....

本文編號(hào)：3913918