隨著社會的迅速發(fā)展,人們對高效的電化學(xué)能源存儲和轉(zhuǎn)換裝置的需求日益增加,新型電極材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計也在不斷推進。所以,目前所選用的電極材料不僅要表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,而且要具有良好的可裁剪性、機械穩(wěn)定性和環(huán)境友好性。本論文使用棉織物作為柔性電極基底材料,通過對其表面進行電化學(xué)修飾,顯著地改善了電極的電化學(xué)性能,具體研究工作如下:(1)通過原位聚合法和電化學(xué)沉積法在化妝棉(CPs)表面先后生長聚吡咯(PPy)和二氧化錳(MnO₂)超薄納米片,成功地制備了PCPs@MnO₂復(fù)合電極材料。其中PPy層不僅提高了CPs的導(dǎo)電性,而且提供了大量的電化學(xué)活性位點。因此,基于PCPs@MnO₂電極材料的可穿戴超級電容器表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能。在電流密度為1 mA cm^-2時,器件的面積比電容高達(dá)1.21 F cm^-2。并且,經(jīng)過5000次多倍率循環(huán)充放電后,面積比電容仍然可以保持88%。(2)利用溶液法在PCPs表面生長金屬有機骨架化合物(ZIF-67)陣列,隨后通過離子交換/刻蝕的方法將Z...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 可穿戴超級電容器的概述
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容超級電容器
        1.2.3 混合型超級電容器
    1.3 電催化析氧反應(yīng)的概述
        1.3.1 析氧反應(yīng)簡介
        1.3.2 析氧反應(yīng)電催化劑
    1.4 織物基柔性電極的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 基于碳材料/織物的柔性電極
        1.4.2 基于金屬/織物的柔性電極
        1.4.3 基于導(dǎo)電聚合物/織物的柔性電極
        1.4.4 基于二維材料/織物的柔性電極
    1.5 本課題的研究目的和研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 PCPs@MnO₂ 復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 樣品的制備與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 PCPs@MnO₂ 復(fù)合材料的物性表征
        2.3.2 PCPs@MnO₂ 復(fù)合材料的超電容性能分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CoNi-LDH@PCPs復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原料與試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 樣品的制備與表征
        3.2.4 第一性原理計算
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 CoNi-LDH@PCPs復(fù)合材料的物性表征
        3.3.2 CoNi-LDH@PCPs復(fù)合材料的超電容性能分析
        3.3.3 CoNi-LDH@PCPs復(fù)合材料的析氧反應(yīng)電催化性能分析
        3.3.4 CoNi-LDH@PCPs復(fù)合材料性能增強機制研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 MXene/CoNi-LDH/MXene-CPs復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 原料與試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 樣品的制備與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 MXene/CoNi-LDH/MXene-CPs復(fù)合材料的物性表征
        4.3.2 MXene/CoNi-LDH/MXene-CPs復(fù)合材料的超電容性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄
致謝



本文編號：3831321