【摘要】：超級(jí)電容器由于能源利用率高,污染小是一種優(yōu)秀的電存儲(chǔ)設(shè)備,而電極材料的性質(zhì)是開(kāi)發(fā)超級(jí)電容器的關(guān)鍵。一些過(guò)渡金屬氧化物在自然界中儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉,具有較寬的工作電位及良好的電化學(xué)儲(chǔ)能性能,受到了廣大科研工作者的青睞。石墨烯是一種具有二維結(jié)構(gòu)的材料,具有很大的比表面積以及良好的導(dǎo)電性。過(guò)渡金屬氧化物與石墨烯復(fù)合后,可以增大過(guò)渡金屬氧化物的比表面積,提高導(dǎo)電率。本論文主要研究過(guò)渡金屬氧化物的間接法合成和其電化學(xué)性能研究,通過(guò)間接法在一定程度上可控制產(chǎn)物形貌。利用間接法制備四氧化三鈷、一氧化鈷、四氧化三錳-一氧化錳混合氧化物這三種過(guò)渡金屬氧化物材料。將制備的過(guò)渡金屬氧化物與還原氧化石墨烯以不同比例進(jìn)行復(fù)合,制備出不同比例的復(fù)合材料。通過(guò)掃描電子顯微鏡、X射線衍射等手段對(duì)制備的過(guò)渡金屬氧化物及復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分進(jìn)行了表征。通過(guò)循環(huán)伏安和恒電流充放電方法對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,當(dāng)還原氧化石墨烯的加入質(zhì)量是過(guò)渡金屬氧化物質(zhì)量的5%時(shí),四氧化三鈷/還原氧化石墨烯復(fù)合材料在0.5 A g~(-1)的電流密度下,其比電容量可以達(dá)到168 F g~(-1),且在經(jīng)過(guò)1000次充放電之后,其比電容量可以達(dá)到初始電容的106%;將該復(fù)合材料組裝成了鋰電池,在200次循環(huán)后可逆容量保持在0.409 A h g~(-1)。一氧化鈷/石墨烯與四氧化三錳-一氧化錳/石墨烯復(fù)合材料均具有較好的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果制備的復(fù)合材料具備一定的的電存儲(chǔ)性能和較高的循環(huán)穩(wěn)定性。
【圖文】：

長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文沉積過(guò)程也顯著延遲了比電容量的飽和以及與集電器的分離。這里給出的結(jié)明了 2D 陣列聚苯乙烯/二氧化釕納米球用作高效贗電容器電極的潛力。然而 RuO2的劇毒性，以及昂貴的價(jià)格，使人們對(duì)其研究減少。氧化釩是一種較好的電化學(xué)電極材料。Hu 等人[37]采用 V2O5納米線作為，，以葡萄糖為殼源，通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱合成熱處理工藝，合成了具有多孔結(jié)構(gòu)比表面積的 V2O3@C 核-殼納米棒。所制備的 V2O3@C 納米棒由具有結(jié)晶 V2和無(wú)定形碳?xì)さ暮?殼結(jié)構(gòu)組成（見(jiàn)圖 1.1）。電化學(xué)測(cè)試（如圖 1.2）表明2O3@C 核殼納米棒比碳球和 V2O3納米材料表現(xiàn)出更高的比電容量。由V2O3@-殼納米棒和活性炭（V2O3@C//C）組裝的不對(duì)稱超級(jí)電容器器件顯示出2O3//C 器件更高的比電容值（在 1 mA cm-2下為 0.219 F cm-2）。在 1000 次后，V2O3@C//C 器件的電容保持率為 86%，表明 V2O3@C 具有良好的循環(huán)且適用于超級(jí)電容器中。目前的研究結(jié)果表明，V2O3@C 核-殼納米棒可被是高性能儲(chǔ)能材料的潛在材料。

O3@C 核殼納米棒比碳球和 V2O3納米材料表現(xiàn)出更高的比電容量。由V2O3-殼納米棒和活性炭（V2O3@C//C）組裝的不對(duì)稱超級(jí)電容器器件顯示出O3//C 器件更高的比電容值（在 1 mA cm-2下為 0.219 F cm-2）。在 1000 次后，V2O3@C//C 器件的電容保持率為 86%，表明 V2O3@C 具有良好的循環(huán)且適用于超級(jí)電容器中。目前的研究結(jié)果表明，V2O3@C 核-殼納米棒可被是高性能儲(chǔ)能材料的潛在材料。圖 1.1 V2O3@C 納米棒合成示意圖[37]
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB33;TM53

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭憲吉,侯文華,顏其潔,陳懿;層柱過(guò)渡金屬氧化物[J];科學(xué)通報(bào);2002年22期

2 張瑋倩;許秀玲;周國(guó)偉;;二元及三元過(guò)渡金屬氧化物的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2018年21期

3 董群;于婷;仇登可;豐銘;孟欣;;介孔過(guò)渡金屬氧化物的合成研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2012年02期

4 楊建瑞;隋銘?zhàn)?;介孔過(guò)渡金屬氧化物的合成、改性及在水處理中應(yīng)用研究[J];四川環(huán)境;2016年01期

5 武增華,寇鵬,許玲,黃維通;催化劑對(duì)煤著火特性影響規(guī)律的計(jì)算機(jī)輔助研究(Ⅲ)──過(guò)渡金屬氧化物對(duì)煤的催化著火規(guī)律[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);1997年04期

6 張晶晶;余愛(ài)水;;納米結(jié)構(gòu)過(guò)渡金屬氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料（英文）[J];Science Bulletin;2015年09期

7 皇甫超澤;黃谷城;羅毅;謝桂花;王玲麗;劉倩;劉長(zhǎng)相;孫婷婷;張秋榮;;過(guò)渡金屬氧化物催化降解染料廢水性能研究[J];廣東化工;2018年20期

8 李浩業(yè);王東;陳培;;摻雜過(guò)渡金屬氧化物對(duì)ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃的改性研究[J];電子元件與材料;2012年04期

9 黃友元,周恒輝,陳繼濤,蘇光耀,高德淑;層狀嵌鋰多元過(guò)渡金屬氧化物的研究[J];化學(xué)進(jìn)展;2005年03期

10 高婷;蘭婷瑋;強(qiáng)路遙;王濤;孫午亮;張壯壯;�；�;馬曉迅;;過(guò)渡金屬氧化物擔(dān)載型USY分子篩對(duì)神東煤催化熱解行為的影響[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2019年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 夏永姚;劉金龍;侯孟炎;郭少帥;;富鋰層狀過(guò)渡金屬氧化物結(jié)構(gòu)和性能的優(yōu)化[A];第一屆全國(guó)儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)大會(huì)摘要集[C];2014年

2 王新平;;過(guò)渡金屬氧化物催化N_2O分解[A];第十一屆全國(guó)環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2018年

3 吳建;劉偉偉;梅軍;劉昊;劉煥明;劉利民;;超薄鎳鈷雙過(guò)渡金屬氧化物/三維網(wǎng)絡(luò)氮摻雜碳納米管復(fù)合材料的制備及其超級(jí)電容器性能的研究[A];第31屆全國(guó)化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

4 張渤海;黃正國(guó);王琦;馬玲玲;牛璽茜;;第一過(guò)渡金屬氧化物MO活化CO_2的理論研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十二屆全國(guó)量子化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2014年

5 荊湄贊;宋衛(wèi)余;韋岳長(zhǎng);趙震;劉堅(jiān);;Pt(111)負(fù)載的過(guò)渡金屬氧化物催化NO氧化反應(yīng)的DFT研究[A];第十一屆全國(guó)環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2018年

6 王翔;;稀土和其它過(guò)渡金屬氧化物改性的SnO_2催化性能研究[A];第二屆中國(guó)海西稀土產(chǎn)業(yè)技術(shù)成果對(duì)接會(huì)專家論文集[C];2011年

7 樊孝天;張魯凝;;過(guò)渡金屬氧化物羰基團(tuán)簇正離子的結(jié)構(gòu)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第十八分會(huì)：電子結(jié)構(gòu)理論方法的發(fā)展與應(yīng)用[C];2016年

8 史雪;高婷婷;周國(guó)偉;;軟模板法制備囊泡狀過(guò)渡金屬氧化物[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十五屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文集（第二分會(huì)）[C];2015年

9 張煥;李綱;張靜;陳延明;;鍵價(jià)模型在d~0過(guò)渡金屬氧化物八面體的畸變研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第15分會(huì)：理論化學(xué)方法和應(yīng)用[C];2014年

10 梁瑾;董碧桃;丁書(shū)江;;埃洛石管基納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制備及其電化學(xué)性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第24分會(huì)：化學(xué)電源[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張丹;高儲(chǔ)鋰/鈉性能的過(guò)渡金屬氧化物及硫族化合物電極研究[D];浙江大學(xué);2017年

2 馮道言;多孔過(guò)渡金屬氧化物塊體材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能[D];浙江大學(xué);2019年

3 晏益志;納米碳層包覆過(guò)渡金屬氧化物的自組裝合成及儲(chǔ)能性能研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 李英奇;過(guò)渡金屬氧化物晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控在能量存儲(chǔ)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2018年

5 趙彥英;過(guò)渡金屬氧化物—稀有氣體絡(luò)合物的紅外光譜及理論計(jì)算研究[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

6 邢政;混合過(guò)渡金屬氧化物納米材料的制備及其鋰離子電池性能的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 文偉;溶液燃燒合成多孔過(guò)渡金屬氧化物功能粉體[D];浙江大學(xué);2014年

8 肖涵;過(guò)渡金屬氧化物負(fù)極材料及其儲(chǔ)鋰性能研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

9 周麗景;多元醇體系過(guò)渡金屬氧化物的結(jié)構(gòu)調(diào)控及氣敏、催化性能研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 張瑋;過(guò)渡金屬氧化物壓力行為和缺陷問(wèn)題的第一性原理研究[D];南京師范大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 忻家駒;過(guò)渡金屬氧化物的間接法合成和電性能研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2019年

2 姬祥;復(fù)合過(guò)渡金屬氧化物的控制合成及其儲(chǔ)鋰性能的研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2019年

3 王冬霞;MOF基一維過(guò)渡金屬氧化物的設(shè)計(jì)、制備及其儲(chǔ)鋰性能研究[D];石河子大學(xué);2019年

4 童曉彬;二元過(guò)渡金屬氧化物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及鋰電性能研究[D];廈門(mén)大學(xué);2018年

5 古雪姣;氧化還原對(duì)SrVOx外延膜晶相及物性的可逆調(diào)控[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

6 張玲玲;過(guò)渡金屬氧化物的合成及其儲(chǔ)鋰性能的研究[D];蘇州大學(xué);2018年

7 高木;過(guò)渡金屬氧化物基納米纖維的制備及類酶性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2018年

8 楊朝;過(guò)渡金屬氧化物—碳復(fù)合材料制備及其電化學(xué)性能的研究[D];華北理工大學(xué);2018年

9 武玉竹;過(guò)渡金屬氧化物/碳復(fù)合材料的設(shè)計(jì)構(gòu)筑及電化學(xué)性能[D];武漢理工大學(xué);2017年

10 高文斌;過(guò)渡金屬氧化物復(fù)合材料的合成及應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2627289