二氧化錳（MnO₂）擁有良好的電化學性能,在各類電化學儲能器件中都有廣泛的應用,但是它的低導電率使其在實際應用中大打折扣。本文采用原位合成的方法在石墨紙上生長MnO₂,將得到的二氧化錳/石墨復合材料用做超級電容器、鋅離子電池的電極材料以及鋰硫電池的隔膜,并研究其電化學性能。本論文對二氧化錳/石墨復合材料在電化學儲能器件中應用的研究結(jié)果如下:一、MnO₂材料被廣泛應用于超級電容器中,其理論容量高達1370 F/g,但由于自身的導電性不佳導致實際的比容量偏低。采用石墨納米片（GNP）為基底,在GNP兩側(cè)涂覆一定厚度的纖維素納米纖維（CNF）,利用CNF在水溶液中的溶脹作用,經(jīng)過KMnO₄氧化制備了MnO₂基自支撐電極材料。結(jié)果表明,利用該方法制備的MnO2電極材料的體積比容量隨MnO₂厚度的增加而增加。當MnO₂厚度為13.2μm時,在電流密度為0.5 mA/cm²下的體積比容量達到315.2 F/cm^3<... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【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
2）概述">    1.2 二氧化錳（MnO₂）概述
2 的結(jié)構(gòu)類型">        1.2.1 MnO₂ 的結(jié)構(gòu)類型
2 的制備方法">        1.2.2 MnO₂ 的制備方法
    1.3 超級電容器簡介
        1.3.1 超級電容器電極材料的研究
        1.3.2 超級電容器的儲能機理及分類
        1.3.3 二氧化錳在超級電容器中的應用
    1.4 鋅電池簡介
        1.4.1 鋅錳電池
    1.5 鋰硫電池簡介
        1.5.1 鋰硫電池充放電機理
        1.5.2 鋰硫電池的主要問題
        1.5.3 二氧化錳在鋰硫電池中的應用
    1.6 本論文研究的意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究的意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 石墨紙上納米纖維素輔助生長二氧化錳高性能超級電容器
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料及設(shè)備
        2.2.2 樣品制備
        2.2.3 微觀形貌的表征
        2.2.4 樣品結(jié)構(gòu)的表征
        2.2.5 電化學性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 微觀形貌分析
        2.3.2 結(jié)構(gòu)組成分析
        2.3.3 電化學性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電解石墨紙/二氧化錳正極材料在水系鋅離子電池中的應用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料及設(shè)備
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 微觀形貌的表征
        3.2.4 結(jié)構(gòu)組成的表征
        3.2.5 電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 微觀形貌分析
        3.3.2 結(jié)構(gòu)組成分析
        3.3.3 電化學性能分析
        3.3.4 透射電子顯微鏡分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 二氧化錳/石墨修飾商業(yè)隔膜在鋰硫電池中的應用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料及設(shè)備
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 微觀形貌表征
        4.2.4 力學性能的表征
        4.2.5 結(jié)構(gòu)組成表征
        4.2.6 電化學性能的測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 微觀形貌分析
        4.3.2 力學性能的分析
        4.3.3 結(jié)構(gòu)組成分析
        4.3.4 電化學性能分析
        4.3.5 樣品循環(huán)100 圈微觀形貌分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]正極材料不同配比對鋰硫電池性能的影響機理[J]. 閆時建,郝豫寶,郭錦,張敏剛.  材料工程. 2018(11)
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[8]鋰離子電池循環(huán)壽命研究綜述[J]. 陶文玉,張敏,徐霽旸.  電源技術(shù). 2018(07)
[9]鋰硫電池研究進展[J]. 張新河,王娜,湯春微,崔彥輝,武俊偉.  電源技術(shù). 2018(06)
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碩士論文
[1]納米二氧化錳的制備及其電容性能研究[D]. 楊玉娟.天津大學 2007



本文編號：3043972