過渡金屬氧化物/硫化物因其制備方法簡單、電化學(xué)性能優(yōu)秀、以及耐腐蝕等優(yōu)點,受到了人們的廣泛的研究。但由于金屬氧化物/硫化物自身較差的導(dǎo)電性,限制了其實際應(yīng)用的可能。因此,具有多種價態(tài)和更好的電化學(xué)性能的過渡金屬硒化物,被認(rèn)為是更適合用于高性能超級電容器的電活性材料。本論文通過采用簡單且經(jīng)濟(jì)友好的方法,制備了多種硒化鎳基新型電極材料,并對材料的形態(tài)結(jié)構(gòu),組成成分,元素價態(tài),以及其在超級電容器中的電化學(xué)性能進(jìn)行了表征和研究。論文主要由以下三部分組成:（1）在泡沫鎳基底上,采用一步水熱法,原位生長Ni₃Se₂納米線陣列。通過多種結(jié)構(gòu)表征以及電化學(xué)測試對Ni₃Se₂電極的形態(tài)結(jié)構(gòu),組成成分,元素價態(tài)以及電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。所制得的Ni₃Se₂具有富晶界的特點,并擁有較大的面積比電容（635μAh/cm²）。當(dāng)電流密度從3 mA/cm²提高到40 mA/cm²時,Ni₃Se

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

在不同反應(yīng)時間(a)6小時;(b)12小時;(c)24小時((b)中的插圖是放大圖像

硒化鎳基新型超級電容器的制備及應(yīng)用研究F/g 的高比電容[72]。電極材料的這種高比電容可能是由于設(shè)計的 1D 電子傳輸途徑和 NiS 的大比表面積。同樣，Wei 等人報道了α-NiS 和β-NiS 電極材料并成功用于超級電容器[73]。然而，由于在充放電過程的連續(xù)循環(huán)期間 NiS 的聚集和粉碎，這些純相的電極的循環(huán)穩(wěn)定性往往較差。NiS 電極的循環(huán)穩(wěn)定性通過改變實驗條件得到改善，包括導(dǎo)電納米材料和 NiS 基質(zhì)的復(fù)合。嵌入碳納米棒中的α-NiS 的相調(diào)控的合成由 Sun 等人完成[74]。電極具有高電化學(xué)穩(wěn)定性，電容保持率為 100％，在 1A/g電流密度下比電容為 1092 F/g。同樣，最近報道了泡沫鎳[75, 76]，活性炭[76]，氮摻雜碳纖維氣凝膠[77]和 rGO[78]上合成的 NiS 納米顆粒。(3) Ni3S4

圖 1-3 在 5, 10, 20, 40, 60 and 80 mV/s 掃速下(a) NiCo2S4/CFP 和(b) NiCo2S4/CFC 電極的CV 曲線[108]。Fig. 1-3 The CV curves of the (a) NiCo2S4/CFP electrode and (b) NiCo2S4/CFC electrode atdifferent scan rates of 5, 10, 20, 40, 60 and 80 mV/s[108].1.3.2 過渡金屬硒化物應(yīng)用于超級電容器的過渡金屬硫化物的電荷存儲機(jī)制和電化學(xué)性質(zhì)在前一節(jié)中討論。本節(jié)純粹用于討論應(yīng)用于超級電容器的硒基過渡金屬化合物。硒是第六主族中離硫最近的元素，具有與硫相同的價電子和氧化數(shù)。因此，金屬硒化物的化學(xué)和電化學(xué)活性幾乎類似于金屬硫化物，這表明金屬硒化物在超級電容器中也具有很好的應(yīng)用。本節(jié)重點討論了幾種過渡金屬硒化物。1.3.2.1 鎳-硒化合物在所研究的過渡金屬硫?qū)僭鼗镏�，由于鎳硒化合物其可調(diào)電子構(gòu)型和多種氧化態(tài)，特別受到關(guān)注。此外，由于鎳硒化合物具有順磁性，它們的電阻率低


本文編號：3235237