超級電容器用改性LDHs電極材料的研究
發(fā)布時間:2021-05-23 18:06
超級電容器作為一種具有高效、新模式和生態(tài)友好特性的電容器,在許多領域得到了廣泛的應用,引起了研究者的廣泛關注。而在眾多超級電容器的相關研究中(電極材料、電解液、載流體、隔膜、電池制造等),關于電極材料性能的研究已然占據(jù)了超級電容器相關研究的半壁江山。層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)具有十分獨特的物質(zhì)結構,其金屬板層金屬種類多變以及插層陰離子可隨意調(diào)節(jié),并且形態(tài)多變,擁有針狀、片狀、花狀、空心狀等多種形狀,又可根據(jù)要求調(diào)節(jié)其生長尺寸。此外,金屬板層可選用多金屬混合,在發(fā)生化學反應時可以同時進行多段氧化還原反應,具有特別可觀的比電容量。但是LDHs在合成過程中,由于其自身生長機理的影響,納米片層間極其容易發(fā)生相互堆疊,導致材料電化學性能的下降,因此,本文采用了置換其金屬層板間插層陰離子以及添加復合材料的方式來改進其電化學性能。十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)分子是有機長鏈分子,兩端分別擁有親水性和疏水性官能團,且自身也含有具有能發(fā)生氧化還原反應的磺酸基團,是十分適合的陰離子置換材料。氧化石墨烯(GO)具有高導電性、高可逆電容和獨特的層狀結構,這些使得石墨烯具有良好的導電性,特別適用于復合超級電容...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 超級電容器概述
1.2 超級電容器的發(fā)展歷史
1.3 超級電容器工作原理
1.3.1 雙電層電容器工作原理
1.3.2 贗電容器工作原理
1.4 電極材料研究進展
1.4.1 LDHs的研究現(xiàn)狀
1.5 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 儀器設備與實驗材料
2.1.1 實驗儀器與實驗設備
2.1.2 實驗材料與實驗試劑
2.2 材料的結構表征
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 比表面積分析儀
2.2.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.2.5 X射線電子能譜(XPS)
2.2.6 傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜(FTIR)
2.2.7 熱重分析儀(TGA)
2.2.8 電化學工作站
第三章 十二烷基苯磺酸鈉插層鎳鈷雙金屬氫氧化物電化學性能的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及儀器
3.2.2 實驗機理及操作步驟
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 SEM分析
3.3.2 TEM分析
3.3.3 XRD FTIR分析
3.3.4 XPS分析
3.4 三電極系統(tǒng)電化學特性分析
3.4.1 測試系統(tǒng)及原理
3.4.2 循環(huán)伏安法分析
3.4.3 循恒電流充放電法分析
3.4.4 電化學阻抗譜分析
3.5 非對稱電池電化學特性分析
3.6 結論
第四章 GO@NiCoAl-LDH復合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 實驗原料及儀器
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 電極片制備及測試
4.3 實驗結果與分析
4.3.1 實驗反應機理
4.3.2 TEM分析
4.3.3 XRD圖譜分析
4.3.4 XPS圖譜分析
4.3.5 DTA/TGA圖譜分析
4.4 三電極電化學特性分析
4.4.1 循環(huán)伏安曲線分析
4.4.2 恒電流充放電曲線分析
4.4.3 電化學阻抗譜分析
4.5 非對稱電池電化學特性分析
4.6 結論
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3202754
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 超級電容器概述
1.2 超級電容器的發(fā)展歷史
1.3 超級電容器工作原理
1.3.1 雙電層電容器工作原理
1.3.2 贗電容器工作原理
1.4 電極材料研究進展
1.4.1 LDHs的研究現(xiàn)狀
1.5 論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
2.1 儀器設備與實驗材料
2.1.1 實驗儀器與實驗設備
2.1.2 實驗材料與實驗試劑
2.2 材料的結構表征
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 比表面積分析儀
2.2.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.2.5 X射線電子能譜(XPS)
2.2.6 傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜(FTIR)
2.2.7 熱重分析儀(TGA)
2.2.8 電化學工作站
第三章 十二烷基苯磺酸鈉插層鎳鈷雙金屬氫氧化物電化學性能的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料及儀器
3.2.2 實驗機理及操作步驟
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 SEM分析
3.3.2 TEM分析
3.3.3 XRD FTIR分析
3.3.4 XPS分析
3.4 三電極系統(tǒng)電化學特性分析
3.4.1 測試系統(tǒng)及原理
3.4.2 循環(huán)伏安法分析
3.4.3 循恒電流充放電法分析
3.4.4 電化學阻抗譜分析
3.5 非對稱電池電化學特性分析
3.6 結論
第四章 GO@NiCoAl-LDH復合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 實驗原料及儀器
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 電極片制備及測試
4.3 實驗結果與分析
4.3.1 實驗反應機理
4.3.2 TEM分析
4.3.3 XRD圖譜分析
4.3.4 XPS圖譜分析
4.3.5 DTA/TGA圖譜分析
4.4 三電極電化學特性分析
4.4.1 循環(huán)伏安曲線分析
4.4.2 恒電流充放電曲線分析
4.4.3 電化學阻抗譜分析
4.5 非對稱電池電化學特性分析
4.6 結論
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3202754
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