電化學(xué)儲(chǔ)能作為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效方式而備受關(guān)注。超級電容器作為代表性的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng),具有很高的功率密度、優(yōu)良的倍率性能、寬泛的工作溫度區(qū)間和良好的循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛研究,但由于能量密度較低的原因限制了其實(shí)際應(yīng)用范圍。影響超級電容器性能最主要的因素就是電極材料的性質(zhì)。因此開發(fā)出性能優(yōu)異并且具有高能量密度的電極材料成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。過渡金屬氧化物因?yàn)榫哂休^高的理論比電容等優(yōu)點(diǎn)是理想的超級電容器電極材料之一,但也有循環(huán)性能和倍率性能較差等缺點(diǎn)。構(gòu)建合理的納米結(jié)構(gòu)和與其他物質(zhì)復(fù)合是兩種提升材料性能的有效方式。本文選定鎳鈷基金屬氧化物作為研究對象,通過構(gòu)建合適的納米陣列結(jié)構(gòu)以及與石墨烯復(fù)合來設(shè)計(jì)和制備高性能的超級電容器電極材料,開展工作如下:（1）使用簡單的水熱法,在泡沫鎳上構(gòu)建了鋸齒狀NiCoO₂納米陣列。該結(jié)構(gòu)能有效增加比表面積并且縮短離子和電子的輸運(yùn)通道,從而增加材料的比電容并提升倍率性能。電化學(xué)結(jié)果表明水熱時(shí)間為6h的樣品具有較為優(yōu)化的超級電容性能,在0.5 A g^-1的測試電流密度下該樣品比電容達(dá)到了1599.5F g

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１不同電化學(xué)儲(chǔ)能裝置的比功率－比能量（Ｒａｇｏｎｅ）圖ｎ２１??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒａｇｏｎｅ?ｐｌｏｔ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｄｅｖｉｃｅｓ?＊??

作用［４＿１１］。由此基于可再生能源的儲(chǔ)能技術(shù)得到了科研工作者的廣泛關(guān)注。在眾多的儲(chǔ)??能系統(tǒng)中以電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用最為廣泛，其中又以電池和超級電容器為最具代表性的兩種??先進(jìn)的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。圖１－１所示Ｕ２］為多種電化學(xué)儲(chǔ)能裝置的Ｒａｇｏｎｅ圖，反映了各??種儲(chǔ)能裝置的能量密度與功率密度的關(guān)系。其中傳統(tǒng)電容器擁有最高的功率密度但是受??限于儲(chǔ)能機(jī)制導(dǎo)致能量密度較低，雖然電池具有最高的能量密度，但是因?yàn)殡姵卦诔浞??電過程中電子和離子傳輸遲緩導(dǎo)致功率密度較小，而且一些電池如鋰離子電池如果長時(shí)??間在高功率狀態(tài)下運(yùn)行，容易發(fā)熱和產(chǎn)生枝晶從而導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題［１３３４］。??Ｃａｐａｃｌｆｅｒｓ??＾?＇：?｜?！?｜?｜???１ＵＪ?．卜．—！?１?ｒ?一１??－?「？、、．；?ｉ?丨?ｉ??Ｃ３ｔ＊?１???；?？??????—ｊ?—；—????＞??Ｈｙｂｒｉｄ?ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ??、１?門４?Ａｑｍａａｓ，?／?｜???ｆｃ?：?：．．…—??ｉ?Ｂｅｃｔｎｏｄ＞ｅｍｉｃａＪ??１?１?〇?＿?＝???—?；???ｉｎ，?：?ｊ?Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ?ｐ＾ｉ????ＥＤＬＣｓ??１０°??：?＾?丨?：?＊???１０２?１０１?１０ｆＪ?１０１?１０２?１０３?１０４??Ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｅｎｅｒｇｙ?／?Ｗｈ?ｋｇ１??圖１－１不同電化學(xué)儲(chǔ)能裝置的比功率－比能量（Ｒａｇｏｎｅ）圖ｎ２１??Ｆｉｇ．?１－１?Ｒａｇｏｎｅ?ｐｌｏｔ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃ

Ｔｉｍｅ?（ｓ）?Ｔｉｍｅ?（ｓ）??圖２－２?（ａ）典型的超級電容器型ＧＣＤ曲線，（ｂ）典型的電池型ＧＣＤ曲線［ｎ??？?［１７］??Ｆｉｇ．２－２?（ａ）?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ?ｔｙｐｅ?ＧＣＤ?ｃｕｒｖｅ，（ｂ）?ｔｙｐｉｃａｌ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｔｙｐｅ?ＧＣＤ?ｃｕｒｖｅ?１??１４??


本文編號：3365411