高性能電極材料及其水系電化學儲能器件的設計制備
發(fā)布時間:2021-02-01 14:20
水系電化學儲能器件作為一種發(fā)展歷史相對較久的儲能裝置正隨著能源體系變革浪潮的推進而迎來新的機遇和挑戰(zhàn),首先,與鋰離子電池為代表的有機電解液儲能器件相比,它具備許多獨特的應用優(yōu)勢:較高的安全性,相對較低的生產成本和靈活多樣的電極材料。水系電解液儲能器件的上述優(yōu)勢更能滿足日益多元化的社會儲能需求,但目前水系電化學儲能器件仍存在較多的應用缺陷,如電極材料制備繁瑣,器件整體性能較差,電極結構穩(wěn)定性較低等。因此,本論文從以上幾點問題入手,開展了以下三方面的研究,對水系電解液儲能器件的功能化以及相關電極材料的制備方法和條件進行了探索,論文內容主要包括以下三方面(1)我們首先設計制備了具有集成式電極結構的水系鋅離子電池。以實驗室常用的定性濾紙為基底材料,通過纖維素納米纖維對其進行復合改性,使其成為一個兼具力學支撐和電池隔膜功能的基底,隨后我們在該基底上采用簡單有效的涂覆干燥方式,使得石墨納米片通過范德華力與該基底結合為一體,接下來通過分步電沉積法將正極(聚苯胺)和負極(金屬鋅)活性物質分別沉積在該功能基底兩側的石墨納米片集流層上,從而得到一個集成式的柔性水系鋅離子電池,該電池在電化學性能測試中不僅具...
【文章來源】:東華理工大學江西省
【文章頁數】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
緒論
1.1 引言
1.2 水系電化學儲能器件
1.2.1 水系超級電容器
1.2.2 水系離子電池
1.3 電極材料簡介
1.3.1 導電高分子
1.3.2 過渡金屬化合物
1.3.3 碳材料
1.3.4 其他材料
1.4 本課題的研究目的及主要內容
第二章 基于聚苯胺柔性集成式水系鋅離子電池的設計與制備
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 兩步法制備集成式電極材料
2.2.2 材料結構與形貌表征
2.2.3 電極電化學性能測試
2.3 結果與討論
2.3.1 形貌與結構
2.3.2 電化學性能
2.4 本章小結
第三章 金屬硫化物電極材料及非對稱超級電容器的設計與制備
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 高溫硫化法制備Ni3S2集成式電極
3.2.2 電化學活化法制備一體化負極
3.2.3 非對稱超級電容器的組裝
3.2.4 電極材料的形貌及結構表征
3.2.5 電化學性能測試
3.3 結果與討論
3S2電極材料的表征"> 3.3.1 Ni3S2電極材料的表征
3.3.2 一體化碳布負極材料表征
3.3.3 電化學性能
3.4 本章小結
第四章 基于面粉生物質碳的電極材料及其超級電容器的制備
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 面粉前驅體的成型與碳化
4.2.2 電極材料的制備
4.2.3 碳材料形貌及結構表征
4.2.4 電化學性能測試
4.3 結果與討論
4.3.1 結構與形貌表征
4.3.2 電化學性能
4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
參考文獻
致謝
本文編號:3012904
【文章來源】:東華理工大學江西省
【文章頁數】:64 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
緒論
1.1 引言
1.2 水系電化學儲能器件
1.2.1 水系超級電容器
1.2.2 水系離子電池
1.3 電極材料簡介
1.3.1 導電高分子
1.3.2 過渡金屬化合物
1.3.3 碳材料
1.3.4 其他材料
1.4 本課題的研究目的及主要內容
第二章 基于聚苯胺柔性集成式水系鋅離子電池的設計與制備
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 兩步法制備集成式電極材料
2.2.2 材料結構與形貌表征
2.2.3 電極電化學性能測試
2.3 結果與討論
2.3.1 形貌與結構
2.3.2 電化學性能
2.4 本章小結
第三章 金屬硫化物電極材料及非對稱超級電容器的設計與制備
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 高溫硫化法制備Ni3S2集成式電極
3.2.2 電化學活化法制備一體化負極
3.2.3 非對稱超級電容器的組裝
3.2.4 電極材料的形貌及結構表征
3.2.5 電化學性能測試
3.3 結果與討論
3S2電極材料的表征"> 3.3.1 Ni3S2電極材料的表征
3.3.2 一體化碳布負極材料表征
3.3.3 電化學性能
3.4 本章小結
第四章 基于面粉生物質碳的電極材料及其超級電容器的制備
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 面粉前驅體的成型與碳化
4.2.2 電極材料的制備
4.2.3 碳材料形貌及結構表征
4.2.4 電化學性能測試
4.3 結果與討論
4.3.1 結構與形貌表征
4.3.2 電化學性能
4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
參考文獻
致謝
本文編號:3012904
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