石墨烯/金屬硫(氧)化物復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 10:07
過渡金屬硫化物/氧化物由于其氧化還原反應(yīng)在化學(xué)和結(jié)構(gòu)上都是高度可逆的,具有多種化合價(jià)形態(tài),產(chǎn)生的贗電容要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于雙電層電容,因此其在超級(jí)電容器電極材料方面的應(yīng)用是近些年來研究的熱點(diǎn)。但是由于其電化學(xué)利用率較低,導(dǎo)電性能和倍率性能較差等原因,嚴(yán)重制約了其發(fā)展。石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和很高的比表面積(理論面積2600 m2·g-1),因此理論上具有良好的電容特性和循環(huán)穩(wěn)定性。然而,在實(shí)際應(yīng)用中由于石墨烯片層之間范德華力很強(qiáng),極易發(fā)生相互堆積疊加,導(dǎo)致其比表面積顯著降低,從而降低其比電容。本論文利用氧化石墨烯為載體,在其表面負(fù)載過渡金屬氧化物/硫化物的納米粒子,得到綜合性能優(yōu)良的電極材料。通過XRD、SEM、TEM、Raman和XPS等對(duì)復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征分析,詳細(xì)地研究微觀結(jié)構(gòu)與材料電化學(xué)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。首先,采用一步水熱法制備NiS納米片及其復(fù)合材料,探究不同的水熱溫度和水熱時(shí)間對(duì)NiS產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響;研究了石墨烯負(fù)載不同含量NiS對(duì)GNS-NiS復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響;隨著NiS負(fù)載量逐漸增大,石墨烯表面生長越來越多的NiS活性物質(zhì),有效地...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1雙電層電容器工作原理圖??雙電層電容器單電極電容量的計(jì)算公式如下:??
圖1.2法拉第贗電容器的工作原理圖??1.1.2超級(jí)電容器的應(yīng)用??
石墨烯構(gòu)建不同材料的結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同形貌硫化鎳納米材料的可控合成及電化學(xué)性能研究[J]. 郎雷鳴. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]溶劑熱法制備球狀Ni3S4及其在超級(jí)電容器的應(yīng)用[J]. 郇慶娜,焦麗芳,王慶紅,杜紅梅,楊加芹,彭文修,王一菁,袁華堂. 電化學(xué). 2012(03)
[3]水熱微乳液法制備鋰離子陽極材料CoS2納米空心球[J]. 丁篩霞,葛新亞,葉鴿,劉良富,蔣慶華. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(03)
[4]低溫固相法制備納米氧化鋅及其在脫硫中的應(yīng)用[J]. 南軍,于海斌,薛群山,劉紅光,李永丹. 工業(yè)催化. 2010(08)
[5]金屬氧化物硫化物納米材料的低溫固相合成[J]. 劉勁松,李子全,曹潔明. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(12)
[6]高性能炭電極材料的制備和電化學(xué)性能研究[J]. 陳曉妹,劉亞菲,胡中華,楊靜. 功能材料. 2008(05)
[7]高能量密度和功率密度炭電極材料[J]. 楊靜,劉亞菲,陳曉妹,胡中華,趙國華. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]高性能活性炭電極材料在雙電層電容器中的應(yīng)用[J]. 劉亞菲,胡中華,任煉文,楊靜,陳曉妹. 新型炭材料. 2007(04)
[9]超級(jí)電容器用活性炭的制備及性能[J]. 海永強(qiáng),張文峰,王碧燕,曹高萍. 電池. 2006(02)
[10]氧化釕/活性炭超級(jí)電容器電極材料的研制[J]. 王曉峰,王大志,梁吉. 稀有金屬材料與工程. 2003(06)
博士論文
[1]石墨烯/導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合材料及其電化學(xué)研究[D]. 王華蘭.南京理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]秸稈基超級(jí)炭材料制備、改性及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[D]. 韓昌隆.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3398501
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1雙電層電容器工作原理圖??雙電層電容器單電極電容量的計(jì)算公式如下:??
圖1.2法拉第贗電容器的工作原理圖??1.1.2超級(jí)電容器的應(yīng)用??
石墨烯構(gòu)建不同材料的結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同形貌硫化鎳納米材料的可控合成及電化學(xué)性能研究[J]. 郎雷鳴. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]溶劑熱法制備球狀Ni3S4及其在超級(jí)電容器的應(yīng)用[J]. 郇慶娜,焦麗芳,王慶紅,杜紅梅,楊加芹,彭文修,王一菁,袁華堂. 電化學(xué). 2012(03)
[3]水熱微乳液法制備鋰離子陽極材料CoS2納米空心球[J]. 丁篩霞,葛新亞,葉鴿,劉良富,蔣慶華. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2011(03)
[4]低溫固相法制備納米氧化鋅及其在脫硫中的應(yīng)用[J]. 南軍,于海斌,薛群山,劉紅光,李永丹. 工業(yè)催化. 2010(08)
[5]金屬氧化物硫化物納米材料的低溫固相合成[J]. 劉勁松,李子全,曹潔明. 化學(xué)進(jìn)展. 2009(12)
[6]高性能炭電極材料的制備和電化學(xué)性能研究[J]. 陳曉妹,劉亞菲,胡中華,楊靜. 功能材料. 2008(05)
[7]高能量密度和功率密度炭電極材料[J]. 楊靜,劉亞菲,陳曉妹,胡中華,趙國華. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]高性能活性炭電極材料在雙電層電容器中的應(yīng)用[J]. 劉亞菲,胡中華,任煉文,楊靜,陳曉妹. 新型炭材料. 2007(04)
[9]超級(jí)電容器用活性炭的制備及性能[J]. 海永強(qiáng),張文峰,王碧燕,曹高萍. 電池. 2006(02)
[10]氧化釕/活性炭超級(jí)電容器電極材料的研制[J]. 王曉峰,王大志,梁吉. 稀有金屬材料與工程. 2003(06)
博士論文
[1]石墨烯/導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合材料及其電化學(xué)研究[D]. 王華蘭.南京理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]秸稈基超級(jí)炭材料制備、改性及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[D]. 韓昌隆.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3398501
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