本文關(guān)鍵詞：二氧化錳及其復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文著重探索水熱法合成制備二氧化錳及其負(fù)載復(fù)合物電極材料,包括Mn02納米材料、MnO2/NixCo1-xOy核殼復(fù)合結(jié)構(gòu)材料、GO/MnO2/PANI復(fù)合材料。文中圍繞增強(qiáng)其活性面積和導(dǎo)電性來提高其電容和循環(huán)壽命。主要研究成果如下：(1)以常見的KMnO4和CO(NH2)2為原料,采用簡(jiǎn)易的水熱反應(yīng)法和熱處理方法很好地制備了不同形貌的MnO2電極材料。隨著反應(yīng)物的濃度的增大,納米MnO2會(huì)從納米球演變?yōu)榧{米線,運(yùn)用了奧斯特瓦爾德熟化機(jī)制和定向生長(zhǎng)機(jī)理解釋了演變的生長(zhǎng)過程。電化學(xué)性能測(cè)試表明高濃度下獲得的Mn02納米線比電容最高,在0.5 A g-1放電電流密度下的比電容達(dá)到了223.4 F g-1,在經(jīng)過1000次循環(huán)充電后比電容保持原比電容值的99.5%。因此作為超級(jí)電容器電極材料使用時(shí),合成納米線狀的材料顯然比其它形態(tài)的材料要優(yōu)異。(2)采用簡(jiǎn)單的水熱合成法和熱處理方法合成了納米α-MnO2/NixCo1-xOy核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。通過簡(jiǎn)單調(diào)控反應(yīng)物的配比,合成了不同負(fù)載程度的α-MnO2/NixCo1-xOy納米材料。在電化學(xué)測(cè)試中,α-MnO2/NixCo1-xOy核殼復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電容性能,0.5A g-1的放電電流密度下,其比電容達(dá)到了476.8 F g-1,放電電流密度增大4倍的情況下,比電容仍然能保持81.7%,且材料仍然能保持良好的倍率性能,在經(jīng)過1000次循環(huán)后,材料比電容值仍然保持初始值的94.3%,在高性能的電容器方面有很好的應(yīng)用前景。(3)通過簡(jiǎn)單的水熱反應(yīng)法和原位聚合方法成功制備了GO/MnO2/PANI復(fù)合材料。改變負(fù)載量來研究聚苯胺對(duì)復(fù)合材料的影響。結(jié)果表明PANI的形成發(fā)生在MnO2表面,并沒有改變?cè)袕?fù)合結(jié)構(gòu),并解釋了原位聚合的形成過程；在0.5 A g-1的放電電流密度下,GO/MnO2/PANI電極材料比電容達(dá)到了364.1 F g-1,在交流阻抗分析中也表現(xiàn)出優(yōu)良的導(dǎo)電性,然而在多次充放電后比電容會(huì)有損失。
【關(guān)鍵詞】：二氧化錳 復(fù)合材料 電化學(xué) 超級(jí)電容器
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;TM53
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 引言9
• 1.2 超級(jí)電容器的分類和儲(chǔ)能機(jī)理9-12
• 1.2.1 超級(jí)電容器的分類9-10
• 1.2.2 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理10-12
• 1.3 超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展12-19
• 1.3.1 碳基材料的研究進(jìn)展12-16
• 1.3.2 導(dǎo)電聚合物材料的研究進(jìn)展16-17
• 1.3.3 金屬氧化物材料的研究進(jìn)展17-19
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容與意義19-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)試方法20-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器設(shè)備20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)條件及工藝21
• 2.2.1 電極材料制備21
• 2.2.2 電極片的制備21
• 2.3 材料的表征方法21-22
• 2.3.1 X射線衍射21-22
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡圖譜22
• 2.3.3 透射電子顯微鏡圖譜22
• 2.4 材料的電化學(xué)性能22-23
• 2.4.1 測(cè)試體系22
• 2.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試22-23
• 2.4.3 恒流充放電測(cè)試23
• 2.4.4 循環(huán)壽命測(cè)試23
• 2.4.5 電化學(xué)交流阻抗譜23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 濃度對(duì)納米MnO_2結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能的影響24-33
• 3.1 引言24
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分24
• 3.3 結(jié)果與討論24-32
• 3.3.1 X射線衍射(XRD)分析25
• 3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析25-27
• 3.3.3 MnO_2納米材料的形成機(jī)理分析27-28
• 3.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試分析28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 α-MnO_2/Ni_xCo_(1-x)O_y核殼結(jié)構(gòu)的合成及其電化學(xué)性能的研究33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分33
• 4.2.1 α-MnO_2納米線的制備33
• 4.2.2 α-MnO2/NixCo1-xOy核殼結(jié)構(gòu)的制備33
• 4.3 結(jié)果與討論33-42
• 4.3.1 X射線衍射(XRD)分析34-35
• 4.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析35-37
• 4.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試分析37-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第5章 納米GO/MnO_2/PANI復(fù)合材料的合成及其電化學(xué)性能的研究43-53
• 5.1 引言43
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 5.2.1 GO/MnO_2復(fù)合物的制備43
• 5.2.2 GO/MnO_2/PANI復(fù)合物的合成制備43-44
• 5.3 結(jié)果與討論44-52
• 5.3.1 X射線衍射(XRD)分析44-45
• 5.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析45-46
• 5.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)分析46
• 5.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試分析46-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第6章 結(jié)論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 致謝62-63
• 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利情況63

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本文編號(hào)：508102