超級電容器用納米氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料的制備與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2024-02-15 08:44
隨著人類社會的發(fā)展和科技進(jìn)步,人類生活水平大大提高,隨之而來的能源問題變得日益嚴(yán)峻。為了解決能源問題,一方面是尋找新的可再生能源,另一方面是將現(xiàn)有能源存儲和運(yùn)輸。儲能材料的出現(xiàn)解決了能源時(shí)間和空間上分布不均的問題,因此儲能材料的發(fā)展對人類社會的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。常用的儲能設(shè)備主要為以二次電池和超級電容器為主的儲電設(shè)備。隨著電子產(chǎn)品性能的提升,正常工作的功率越來越大,耗能越來越高,使得目前的儲能器件越來越難以滿足需求。電池雖然儲能密度相對較高,但是存在功率小、壽命短、充電時(shí)間長等缺陷。超級電容器具有充放電快、功率大、循環(huán)性好等優(yōu)點(diǎn),正好可以彌補(bǔ)電池的不足。但超級電容器的儲能密度較低,如何進(jìn)一步提高超級電容器的儲電性能已成為研究的關(guān)鍵問題。 目前的電極材料中,氧化釕具有良好的儲電性能,但是原料稀少,價(jià)格昂貴,從而限制氧化釕的應(yīng)用范圍。相比于氧化釕而言,來源較為廣泛的氧化錳、氧化鈷、氧化鎳等物質(zhì)雖然具有一定的儲電性能,但是由于內(nèi)阻過大,其儲電性能較差,離替代氧化釕作為超級電容器的儲能材料還有一定的距離。由于理想的石墨烯具有良好的電學(xué)性能,使得解決超級電容器儲電性能差的問題成為可能...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:3899486
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圖1→2為充電過程,E0-Ea為充電狀態(tài)正極電位,2→1為放
拉第準(zhǔn)電容器(如圖1-2)又叫贗電容,是由電極表面或者相體中形成準(zhǔn)二維的空間上發(fā)生的活性材料的欠電位沉積,形成了高度可逆的氧化學(xué)脫吸附反應(yīng)[17]。從而產(chǎn)生電極的充電電電位有關(guān)的電容,就叫做法。其中化學(xué)吸脫附的過程一般為:電解液中的陰陽離子(一般為H+或OH電場下從電解液中遷移....
圖1-4鉛鋅礦晶體結(jié)構(gòu)示意圖
mF/cm2的單位面積電容和151F/cm3的單位體積電容。,單純以石墨烯為電極材料的雙電層超級電容器的比電容聚。采用導(dǎo)電聚合物和石墨烯復(fù)合制備電極雖然比容量較環(huán)性能相對不足。因此本論文采用金屬氧化物和石墨烯進(jìn)作為超級電容器的電極材料。從成本、合成工藝、環(huán)境友慮,本論文采用氧化....
圖1-5本論文所采用的技術(shù)路線圖
15圖1-5本論文所采用的技術(shù)路線圖本論文先采用天然石墨為原料進(jìn)行氧化石墨烯的制備,將制備好的氧化石墨烯按照一定濃度配制成溶液并超聲,加入乙酸鋅和氫氧化鈉(或氫氧化鉀),經(jīng)水浴后制備出納米氧化鋅復(fù)合材料。將所制備的納米氧化鋅/石墨烯復(fù)合材料制備成超級電容器的電極,然后將電....
圖3-2納米氧化鋅顆粒的SEM照片
氧化鋅顆粒的表征藝流程圖3-1制備的納米氧化鋅顆粒的SEM測試圖如圖3-2
本文編號:3899486
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