作為新型儲能設備,超級電容器因其具有較高的功率密度和良好的循環(huán)穩(wěn)定性能而受到了研究人員的廣泛的關注。電極材料會在很大程度上影響著超級電容器的電化學性能。因此研究兼具低成本和優(yōu)異電化學性能的電極材料有著十分重要的意義。過渡金屬氧化物NiO是一種理論比電容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、價格低廉、環(huán)境友好的超級電容器電極材料,具有研究的潛力。本文以NiO為研究對象,探索了納米材料的形貌以及其它金屬元素的摻雜對NiO電極材料電化學性能的影響。論文的主要研究內(nèi)容如下:1、以水和乙二醇為溶劑,將聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為表面活性劑,采用溶劑熱的方法合成了NiO納米片,NiO納米片通過自組裝形成花狀結(jié)構(gòu)。通過改變反應溫度和溶劑,又合成出了NiO納米立方體顆粒和NiO納米球形顆粒。從比表面積測試的數(shù)據(jù)可以看出NiO納米片的比表面積在三種形貌中是最大的。用合成的NiO納米材料制備出工作電極,以6 mol/L的KOH溶液為電解液利用三電極體系進行電化學性能測試。在電化學測試中分別進行了循環(huán)伏安測試、恒電流充電放電測試和電化學阻抗譜測試。測試結(jié)果表明,NiO納米片的比電容量最高(電流密度為0.5 A/g時比電容為4... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的發(fā)展歷程及應用現(xiàn)狀
    1.3 超級電容器的結(jié)構(gòu)組成
    1.4 超級電容器的能量存儲機理及分類
        1.4.1 雙電層電容器
        1.4.2 贗電容器
        1.4.3 混合型電容器
    1.5 超級電容器電極材料研究進展
        1.5.1 碳基材料
        1.5.2 導電聚合物
        1.5.3 金屬氧化物
    1.6 NiO納米材料的制備方法
        1.6.1 水熱/溶劑熱法
        1.6.2 化學沉淀法
        1.6.3 溶膠凝膠法
        1.6.4 電化學沉積法
        1.6.5 微波輔助合成法
    1.7 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
第二章 實驗試劑、儀器及測試方法
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 材料表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 X射線衍射
        2.2.3 比表面積分析
        2.2.4 X射線光電子能譜
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 循環(huán)伏安測試
        2.3.2 恒電流充放電測試
        2.3.3 電化學阻抗譜測試
第三章 不同形貌氧化鎳納米材料的合成及其電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 NiO納米材料的制備
        3.2.2 NiO納米材料的表征
        3.2.3 工作電極的制備
        3.2.4 電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學性能測試
    3.4 小結(jié)
第四章 鑭摻雜氧化鎳納米材料的制備及其電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 La摻雜NiO納米材料的制備
        4.2.2 La摻雜NiO納米材料的表征
        4.2.3 工作電極的制備
        4.2.4 電化學性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學性能測試
    4.4 小結(jié)
第五章 鈷摻雜氧化鎳納米材料的制備及其電化學性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 Co摻雜NiO納米材料的制備
        5.2.2 Co摻雜NiO納米材料的表征
        5.2.3 工作電極的制備
        5.2.4 電化學性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 樣品的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 電化學性能測試
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：2908003