二氧化錳（MnO₂）擁有良好的電化學(xué)性能,在各類電化學(xué)儲(chǔ)能器件中都有廣泛的應(yīng)用,但是它的低導(dǎo)電率使其在實(shí)際應(yīng)用中大打折扣。本文采用原位合成的方法在石墨紙上生長(zhǎng)MnO₂,將得到的二氧化錳/石墨復(fù)合材料用做超級(jí)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(xué)性能。本論文對(duì)二氧化錳/石墨復(fù)合材料在電化學(xué)儲(chǔ)能器件中應(yīng)用的研究結(jié)果如下:一、MnO₂材料被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器中,其理論容量高達(dá)1370 F/g,但由于自身的導(dǎo)電性不佳導(dǎo)致實(shí)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(dāng)MnO₂厚度為13.2μm時(shí),在電流密度為0.5 mA/cm²下的體積比容量達(dá)到315.2 F/cm^3<... 

【文章來(lái)源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.3.1 超級(jí)電容器電極材料的研究
        1.3.2 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理及分類
        1.3.3 二氧化錳在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    1.4 鋅電池簡(jiǎn)介
        1.4.1 鋅錳電池
    1.5 鋰硫電池簡(jiǎn)介
        1.5.1 鋰硫電池充放電機(jī)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(yīng)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?jī)?nèi)容
第二章 石墨紙上納米纖維素輔助生長(zhǎng)二氧化錳高性能超級(jí)電容器
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)性能測(cè)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(xué)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(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)性能測(cè)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(xué)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(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)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(xué)性能的表征
        4.2.5 結(jié)構(gòu)組成表征
        4.2.6 電化學(xué)性能的測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 微觀形貌分析
        4.3.2 力學(xué)性能的分析
        4.3.3 結(jié)構(gòu)組成分析
        4.3.4 電化學(xué)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(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]正極材料不同配比對(duì)鋰硫電池性能的影響機(jī)理[J]. 閆時(shí)建,郝豫寶,郭錦,張敏剛.  材料工程. 2018(11)
[4]鋰硫電池安全性問題現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)[J]. 胡策軍,楊積瑾,王航超,陳一帆,張茸茸,劉文,孫曉明.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
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[7]二氧化錳基超級(jí)電容器的研究進(jìn)展[J]. 黃文欣,李軍,徐云鶴.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(15)
[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(jìn)展[J]. 張新河,王娜,湯春微,崔彥輝,武俊偉.  電源技術(shù). 2018(06)
[10]中國(guó)錳礦資源特征及潛力預(yù)測(cè)[J]. 叢源,董慶吉,肖克炎,陳建平,高永寶,陰江寧.  地學(xué)前緣. 2018(03)

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(xué) 2007



本文編號(hào)：3043972