金屬有機(jī)框架（MOFs）是一種多孔、高比面積、結(jié)構(gòu)可調(diào)控的新型材料,作為超級電容器材料有著明顯的優(yōu)勢。但MOFs材料具有導(dǎo)電性不佳、比電容小、能量密度低等缺點(diǎn)影響了在超級電容器中的應(yīng)用。本文先以六水合硝酸鎳（Ni（NO₃）₂·6H₂O）為金屬源,利用對苯二甲酸作為有機(jī)配體制備Ni-MOF材料,并與碳納米管（CNT）復(fù)合作為正極材料進(jìn)行電化學(xué)性能測試。通過改變對苯二甲酸上官能基團(tuán),探索官能基團(tuán)對Ni-MOF材料的電化學(xué)性能影響。選取性能最好的配體,制備雙金屬M(fèi)OFs材料。通過調(diào)節(jié)金屬Co的含量,探索Co金屬含量對于雙金屬M(fèi)OFs材料的電化學(xué)性能影響。本文的具體內(nèi)容如下:1.通過DMF溶劑熱法,分別使用2-硝基對苯二甲酸、對苯二甲酸、2-氨基對苯二甲酸,制備了Ni-MOF-NO₂、Ni-MOF和Ni-MOF-NH₂。SEM,EDS,XRD和BET等表征表明,Ni-MOF-NH₂具有薄片狀結(jié)構(gòu)、較大的比表面、良好的介孔結(jié)構(gòu)和較高的結(jié)晶度。這些結(jié)構(gòu)有利于提高電子在... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 超級電容器的結(jié)構(gòu)及儲能機(jī)理
        1.2.1 雙電層電容器結(jié)構(gòu)及儲能機(jī)理
        1.2.2 法拉第贗電容器結(jié)構(gòu)及儲能機(jī)理
        1.2.3 混合型電容器結(jié)構(gòu)及儲能機(jī)理
    1.3 超級電容器材料
        1.3.1 碳材料
            1.3.1.1 活性炭
            1.3.1.2 石墨烯
            1.3.1.3 碳納米管
        1.3.2 金屬化合物
            1.3.2.1 金屬氧化物
            1.3.2.2 金屬氫氧化物
            1.3.2.3 金屬硫化物
        1.3.3 導(dǎo)電聚合物
    1.4 有機(jī)金屬框架材料研究進(jìn)展
        1.4.1 有機(jī)金屬框架材料簡介
        1.4.2 有機(jī)金屬框架材料在超級電容器中的應(yīng)用
    1.5 本文研究內(nèi)容,研究意義及創(chuàng)新之處
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究意義
        1.5.3 創(chuàng)新之處
第2章 實(shí)驗(yàn)研究及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
    2.3 材料的物理結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 掃描電鏡
        2.3.2 透射電鏡
        2.3.3 X-射線衍射
        2.3.4 X-射線光電子能譜
        2.3.5 氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)
        2.3.6 傅里葉紅外光譜
        2.3.7 超級電容器電極材料電化學(xué)性能評估方法及原理
第3章 通過配體官能基團(tuán)提高Ni-MOF材料的電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料的制備
        3.2.2 物理結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 電極的制備及電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 BET分析
        3.3.3 SEM-EDS-MAPPING分析
        3.3.4 FT-IR 分析
        3.3.5 XRD分析
        3.3.6 XPS分析
        3.3.7 電化學(xué)性能測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 高比電容Ni-Co雙金屬M(fèi)OFs材料的制備
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 SEM、TEM測試分析
        4.2.2 BET測試分析
        4.2.3 XRD分析
        4.2.4 電化學(xué)性能測試
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
已發(fā)表或待發(fā)表論文
致謝



本文編號：3724816