近年來,隨著全球新能源汽車以及移動電子設(shè)備的爆發(fā)式增長,對以鋰離子電池和超級電容器為代表的便攜式電化學(xué)儲能裝置提出了越來越高的要求。電極材料作為超級電容器的核心,對于其性能和價格有著直接的影響。開發(fā)價格低廉且性能優(yōu)異,具有良好的倍率和循環(huán)穩(wěn)定性同時兼顧能量和功率密度的高性能商業(yè)化超級電容器電極材料極具科學(xué)和現(xiàn)實價值。本文以苯及其同系物為原料,通過高溫自壓法,快速、簡易制備出性能優(yōu)異的多壁碳納米管及碳微米球,同時將制備過程中所用的金屬催化劑進(jìn)行綜合利用,進(jìn)一步簡易制備了多壁碳納米管/金屬硫化物納米復(fù)合材料。對所制備的電極材料的形貌結(jié)構(gòu)及物相進(jìn)行了系統(tǒng)表征,并系統(tǒng)研究了所制備碳納米管、碳微米球以及碳納米管/金屬硫化物納米復(fù)合材料的電化學(xué)性能。（1）以苯為碳源,二茂鐵為催化劑,通過高溫自壓法在無需惰性氣氛保護(hù)的條件下一步制備了多壁碳納米管（MCNTs）,并對其制備條件進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化。結(jié)果表明,當(dāng)熱解溫度為800℃,催化劑與碳源摩爾比例為1:2,熱解保溫時間為30 min時,所制備的多壁碳納米管形貌及純度均為最佳。將最優(yōu)條件下所制備的樣品與典型商業(yè)碳納米管進(jìn)行電化學(xué)性能對比測試。在0.5 A g...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器概述
        1.2.1 超級電容器簡介
        1.2.2 超級電容器的分類及儲能機理
    1.3 超級電容器的結(jié)構(gòu)組成
        1.3.1 超級電容器的電極材料
    1.4 微納米結(jié)構(gòu)碳在電化學(xué)儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.5 本論文的選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗藥品、儀器設(shè)備及表征方法
    2.1 實驗藥品及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的表征方法
    2.3 工作電極的制備
    2.4 電化學(xué)性能測試
第3章 無惰性氣氛保護(hù)多壁碳納米管的簡易制備及其電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 碳納米管的制備
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 樣品的形貌分析
        3.3.2 樣品的比表面積及孔徑分析
        3.3.3 樣品的XRD、Raman和電導(dǎo)率分析
        3.3.4 樣品的表面元素分析
    3.4 樣品的電化學(xué)性能測試
        3.4.1 循環(huán)伏安、恒流充/放電測試
        3.4.2 倍率、循環(huán)穩(wěn)定性測試
        3.4.3 交流阻抗測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CNT@Fe₇S₈ 納米復(fù)合材料的簡易制備及其超級電容性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CNT@Fe₇S₈ 納米復(fù)合材料及Fe₇S₈ 納米材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品形貌分析
        4.3.2 樣品的XRD及電導(dǎo)率分析
        4.3.3 樣品的XPS分析
        4.3.4 樣品的熱重分析
    4.4 樣品的電化學(xué)性能測試
        4.4.1 循環(huán)伏安、恒流充/放電測試
        4.4.2 交流阻抗測試
    4.5 NiS₂//CNT@Fe₇S₈ 混合型超級電容器的組裝及電化學(xué)性能測試
        4.5.1 NiS₂//CNT@Fe₇S₈ 混合型超級電容器的組裝
        4.5.2 NiS₂//CNT@Fe₇S₈ 混合型超級電容器的電化學(xué)性能測試
    4.6 本章小結(jié)
第5章 碳微米球的無惰性氣氛保護(hù)一步法制備及其超級電容性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 碳微米球的制備
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 樣品的形貌分析
        5.3.2 樣品XRD分析
        5.3.3 樣品拉曼光譜分析
        5.3.4 樣品的表面元素分析
    5.4 樣品的電化學(xué)性能測試
        5.4.1 交流阻抗測試
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：4017885