超級電容器用改性LDHs電極材料的研究
發(fā)布時(shí)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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,引起了研究者的廣泛關(guān)注。而在眾多超級電容器的相關(guān)研究中(電極材料、電解液、載流體、隔膜、電池制造等),關(guān)于電極材料性能的研究已然占據(jù)了超級電容器相關(guān)研究的半壁江山。層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)具有十分獨(dú)特的物質(zhì)結(jié)構(gòu),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(xué)反應(yīng)時(shí)可以同時(shí)進(jìn)行多段氧化還原反應(yīng),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(jī)理的影響,納米片層間極其容易發(fā)生相互堆疊,導(dǎo)致材料電化學(xué)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(fù)合材料的方式來改進(jìn)其電化學(xué)性能。十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)分子是有機(jī)長鏈分子,兩端分別擁有親水性和疏水性官能團(tuán),且自身也含有具有能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的磺酸基團(tuán),是十分適合的陰離子置換材料。氧化石墨烯(GO)具有高導(dǎo)電性、高可逆電容和獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu),這些使得石墨烯具有良好的導(dǎo)電性,特別適用于復(fù)合超級電容...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)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(jìn)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(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 材料的結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)機(jī)理及操作步驟
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)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(xué)阻抗譜分析
3.5 非對稱電池電化學(xué)特性分析
3.6 結(jié)論
第四章 GO@NiCoAl-LDH復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 電極片制備及測試
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)機(jī)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(xué)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(xué)阻抗譜分析
4.5 非對稱電池電化學(xué)特性分析
4.6 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3202754
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)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(jìn)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(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 材料的結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
3.2.2 實(shí)驗(yàn)機(jī)理及操作步驟
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)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(xué)阻抗譜分析
3.5 非對稱電池電化學(xué)特性分析
3.6 結(jié)論
第四章 GO@NiCoAl-LDH復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
4.2.3 電極片制備及測試
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)機(jī)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(xué)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(xué)阻抗譜分析
4.5 非對稱電池電化學(xué)特性分析
4.6 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3202754
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