超級(jí)電容器作為高效的儲(chǔ)能裝置,具有充放電速率快、功率密度高、安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。但是,低能量密度限定其發(fā)展與推廣。鎳基化合物作為電極活性材料具有理論容量高的優(yōu)點(diǎn)。然而,鎳基化合物的本征導(dǎo)電性差且充放電過程中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,導(dǎo)致其循環(huán)壽命、倍率性等電化學(xué)性能不理想。為克服上述存在的問題,本論文提出了制備復(fù)合材料的策略。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將鎳基化合物與高導(dǎo)電性的載體材料復(fù)合,充分發(fā)揮二元材料各自的優(yōu)點(diǎn)形成正協(xié)同效應(yīng),解決鎳基化合物導(dǎo)電性差和穩(wěn)定性差的問題,進(jìn)而獲得具有高比容量、高倍率性以及長(zhǎng)循環(huán)壽命的復(fù)合電極材料。同時(shí),研究復(fù)合電極材料在混合電容器中的應(yīng)用,得到能量密度高、性能穩(wěn)定的儲(chǔ)能器件。主要工作如下:1.以硝酸鎳水溶液為前驅(qū)液,在泡沫鎳上水熱原位長(zhǎng)Ni(OH)₂納米片。研究了硝酸鎳濃度對(duì)Ni(OH)₂納米片厚度的影響。Ni(OH)₂納米片彼此交錯(cuò),交織成多孔,便于離子擴(kuò)散和電荷傳輸。當(dāng)加入0.12 mmol硝酸鎳時(shí),所得0.12M-NHNF復(fù)合物具有更優(yōu)異的性能。分別以0.12M-NHNF和活性炭為正負(fù)極組裝混合電容器,展現(xiàn)出高能...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 超級(jí)電容器
        1.1.1 雙電層超級(jí)電容器
        1.1.2 贗電容超級(jí)電容器
        1.1.3 混合超級(jí)電容器
    1.2 超級(jí)電容器的電極材料
        1.2.1 雙電層電極材料
        1.2.2 贗電容電極材料
        1.2.3 電池型電極材料
    1.3 超級(jí)電容器的復(fù)合電極材料
        1.3.1 雙電層復(fù)合電極材料
        1.3.2 贗電容復(fù)合電極材料
        1.3.3 電池型復(fù)合電極材料
        1.3.4 雙電層與電池型復(fù)合電極材料
        1.3.5 贗電容與電池型復(fù)合電極材料
    1.4 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 主要藥品
    2.2 儀器和設(shè)備
    2.3 電極材料的表征
        2.3.1 掃描電子顯微鏡
        2.3.2 透射電子顯微鏡
        2.3.3 X射線衍射
        2.3.4 X射線光電子能譜
        2.3.5 原子力顯微鏡
    2.4 電化學(xué)測(cè)試
        2.4.1 制備工作電極
        2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.4.3 恒電流充放電測(cè)試
        2.4.4 電化學(xué)交流阻抗測(cè)試
        2.4.5 超級(jí)電容器電化學(xué)測(cè)試
3 Ni(OH)₂/Ni復(fù)合物的制備及其在超級(jí)電容器中的研究
    3.1 前言
    3.2 Ni(OH)₂/Ni復(fù)合電極材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相及形貌結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學(xué)測(cè)試
        3.3.3 0.12 -NHNF//AC混合電容器電化學(xué)測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
4 Ti₃C₂/Ni₂CO₃(OH)₂ 復(fù)合物制備及其在超級(jí)電容器中的研究
    4.1 前言
    4.2 Ti₃C₂/Ni₂CO₃(OH)₂ 復(fù)合物的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 物相及形貌結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 電化學(xué)測(cè)試
        4.3.3 30 -Ti₃C₂/Ni₂CO₃(OH)₂//AC混合超級(jí)電容器電化學(xué)測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
5 自組裝法制備d-Ti₃C₂/NF復(fù)合物及電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 d-Ti₃C₂/NF復(fù)合物的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 物性及形貌結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 電化學(xué)性能表征
        5.3.3 d-Ti₃C₂/NF//2D Ti₃C₂ 非對(duì)稱超級(jí)電容器電化學(xué)測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
6 Ni₃S₂/d-Ti₃C₂/NF復(fù)合物制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 Ni₃S₂/d-Ti₃C₂/NF復(fù)合物的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 物性及形貌結(jié)構(gòu)表征
        6.3.2 電化學(xué)性能測(cè)試
        6.3.3 Ni₃S₂/d-Ti₃C₂/NF//AC混合超級(jí)電容器的電化學(xué)測(cè)試
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3813812