鉬酸鹽基超級電容器電極材料的制備與性能研究
本文選題:超級電容器 切入點:鉬酸鹽 出處:《中國地質(zhì)大學(北京)》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:超級電容器又稱電化學電容器,是集電池與普通電容器的優(yōu)點于一身的新型環(huán)保儲能裝置。鉬酸鹽類無機材料具有較多的核外電子,具有多重價態(tài),可以發(fā)生多樣的氧化還原反應,從而可以影響電化學系統(tǒng)的電容特性。鉬酸鎳、鉬酸錳等是一類資源豐富,綠色環(huán)保,電化學性能優(yōu)異的電極材料。本文利用水熱反應制備鉬酸鹽基復合電極材料,以期提高電極材料的電化學性能,并探索復合效果對電極材料性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:(1)通過水熱反應,以泡沫鎳為基底,合成NiMoO_4及MnMoO_4電極材料,制備的NiMoO_4超級電容器電極材料的形貌是由長度約250nm的長條狀顆粒無序堆插在一起形成復雜交織結(jié)構(gòu)的納米材料,通過計算得到1A g-1條件下其比電容為202.12F g-1。制備的MnMoO_4超級電容器電極材料中的活性物質(zhì)呈層板狀覆蓋在泡沫鎳表面。通過計算得到1A g-1條件下其比電容為835.40 F g-1。(2)通過水熱反應使NiMoO_4/MnMoO_4層狀復合材料在泡沫鎳基底上生長,成功制備出不同配比的NiMoO_4/MnMoO_4層狀復合電極材料,且不同配比的樣品具有不同的電化學性能。尤其是NiMoO_4/MnMoO_4比例為1:1的電極材料在1A g-1的電流密度下,比電容可達1248.99 F g-1,是水熱法制得的純MnMoO_4電極材料的比電容的1.6倍左右。同時在10A g-1的電流密度下,其比電容仍可達到793.16F g-1,表現(xiàn)出良好的倍率特性。(3)通過水熱反應使NiMoO_4/NiFeLDHs層狀復合材料在泡沫鎳基底上生長,成功制備出蜂窩片層結(jié)構(gòu)的NiMoO_4/NiFeLDHs層狀復合電極材料,且不同配比的樣品具有不同的電化學性能。尤其是NiMoO_4/NiFeLDHs比例為1:1的電極材料在1A g-1的電流密度下,比電容可達1302.18 F g-1,是水熱法制得的純NiMoO_4的比電容的6倍左右,同時在1000次充放電循環(huán)后,比電容保持率約為77%,表現(xiàn)出良好的電學性能穩(wěn)定性。
[Abstract]:The super capacitor is also called electrochemical capacitor is a new type of environmental protection, storage battery and advantages of ordinary capacitor in a device. Hewaidianzai molybdate inorganic material has more, with multiple states, can occur various redox reactions, which can affect the capacitance characteristics of the electrochemical system. Nickel molybdate. Molybdate manganese is a kind of abundant resources, green environmental protection, electrode materials with excellent electrochemical performance. The preparation of molybdenum acid base composite electrode materials by hydrothermal reaction system, in order to improve the electrochemical performance of electrode materials, and to explore the effect of compound effect on the properties of electrode materials. The main research contents are as follows: (1) by hydrothermal reaction on nickel foam substrate, synthesis of NiMoO_4 and MnMoO_4 as electrode material and morphology of the prepared NiMoO_4 electrode material of super capacitor is determined by the length of strip particles about 250nm pile inserted together to form disorder The complex nano material weaving structure, through the calculation of 1A g-1 under the conditions of the specific capacitance of active material 202.12F g-1. preparation of MnMoO_4 super capacitor electrode material in the form of a plate covered on the surface of nickel foam. Through the calculation of 1A g-1 under the condition of the specific capacitance is 835.40 F g-1. (2) NiMoO_4/MnMoO_4 layered composite materials growth on nickel foam substrate by hydrothermal reaction, successfully prepared NiMoO_4/MnMoO_4 laminated composite electrode materials of different proportions, and different ratio of samples with different electrochemical properties. Especially the proportion of NiMoO_4/MnMoO_4 as the electrode material 1:1 at current density of 1A g-1, the specific capacitance can reach 1248.99 F g-1, is a pure MnMoO_4 electrode material hydrothermal method and ratio of about 1.6 times the capacitance. At the same time in the current density of 10A g-1, the specific capacitance can reach 793.16F g-1, showing the characteristics of a good rate (3). The NiMoO_4/NiFeLDHs layered composite materials growth on nickel foam substrate by hydrothermal reaction, successfully prepared the cellular lamellar structure of NiMoO_4/NiFeLDHs laminated composite electrode materials, and different ratio of samples with different electrochemical properties. Especially the ratio of NiMoO_4/NiFeLDHs to 1: 1 electrode material in the current density of 1A g-1, the specific capacitance can reach 1302.18 F g-1 is a hydrothermal method of pure NiMoO_4 than about 6 times of the capacitor, and after 1000 cycles, retention rate is about 77% capacitance, exhibit electrical properties good stability.
【學位授予單位】:中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM53
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