發(fā)布時間：2017-12-29 23:00

  本文關鍵詞：基于鈷氧化物復合材料的超級電容器性能研究　出處：《華中師范大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：能源危機,環(huán)境的惡化；以及實際生產(chǎn),生活的各種需要,讓我們對能量存儲裝置有著迫切的需求,以超級電容器及等為代表的新型能量存儲裝置得到了很大的關注。超級電容器因為具有功率密度高,使用壽命長,比容量大,適用溫度寬,裝置簡單,對環(huán)境友好等一系列優(yōu)點而被廣泛的研究而且大量應用于實際生產(chǎn)生活。但是超級電容器也存在能量密度低,成本高等缺點,同時可移動和可穿戴設備的興起讓我們對超級電容器的小型化,柔韌性提出了更高的要求。所以對超級電容器的研究和改善的興趣仍然會持續(xù),本論文在考慮社會實際需求以及超級電容器自身缺點的情況下嘗試對超級電容器進行改良,主要的改良目標在于具有柔韌性的超級電容器的獲得,具有更高電容量的超級電容器的制備。具體內(nèi)容如下：(1)通過對貝殼進行處理獲得了一種具有一定柔韌性的類似于蜂巢狀的三維碳骨架。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這是一種很適合作為具有一定柔韌性的超級電容器電極基底材料。通過水熱法將CoMoO4納米棒陣列生在在碳骨架上形成復合材料,復合電極的電化學測試的結(jié)果是材料具有很高的比容量(在5A/g的電流密度下具有1500F/g),很好的循環(huán)性能(在20A/g的電流密度下循環(huán)3000次后容量保有率為80%)。為了進一步探究其實際應用潛力,我們組裝了一個對稱的固態(tài)超級電容器,電化學測試以及點亮LED燈的結(jié)果說明材料具有潛在的應用價值。(2)通過一種簡單的硫化-氧化法,即先將氧化物硫化然后再用KMnO4氧化的方法而不是通常的葡萄糖碳化法合成分層的Co3O4納米線@MnO2納米片陣列,通過控制硫化的時間可以調(diào)控MnO2納米片微觀結(jié)構(gòu)進而調(diào)控復合材料的性能。通過分組對比發(fā)現(xiàn)當硫化時間為10 min時所得的復合材料具有最好的電化學性能,在10A/g的電流密度下具有420F/g的比容量,遠遠優(yōu)于Co3O4納米線陣列,在相同的電流密度下約為167F/g。說明這是一種十分簡單靈活而且有效的方法�？紤]到很多氧化物會和Na2S,所以這也是一種適用性很強的方法。(3)采用了一種簡單的硫化-氧化法-沉淀法制備得到Co3O4納米線@Co3O4納米片分層結(jié)構(gòu),即先將Co3O4納米線硫化然后用一定pH值溶液的APS溶液處理。值得注意的是在反應過程中并沒有加入其它的鈷源,而是通過直接消耗Co3O4納米線來產(chǎn)生Co3O4納米片,電化學測試的結(jié)果表明這種分層結(jié)構(gòu)的電化學性能相比于Co3O4納米線提升了接近10倍,在1.5A/g的電流密度下約2900F/g的容量。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM53

【共引文獻】

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本文編號：1352219