由于傳統(tǒng)化石能源不斷被消耗以及隨之而來的環(huán)境惡化問題,人們迫切開發(fā)新能源替代傳統(tǒng)化石能源。氫能具有質(zhì)量能量密度高并且零排放等特點備受關(guān)注。電催化水分解是制備氫能的一種有效手段,然而高昂的催化成本限制了其大規(guī)模生產(chǎn),因而發(fā)展更加有效的非貴金屬基催化劑成為該領(lǐng)域的研究重點。此外,超級電容器作為一種能源存儲系統(tǒng),能夠持續(xù)供能而不受外界條件影響,然而其能量密度有限,因此在保證高功率密度的前提下,開發(fā)更多性能優(yōu)異的電極材料提高能量密度是能源存儲領(lǐng)域的一大研究熱點。本文圍繞二維過渡金屬氮化物的制備及其在電催化析氫以及超級電容器中的應(yīng)用,具體研究內(nèi)容如下:(1)通過鹽模板法,以水溶性NaCl,KCl作為模板,過渡金屬氧化物作為前驅(qū)物制備多種二維過渡金屬氮化物,如2D MoN,2D V₂N,和2D W₂N納米片材料。該方法具有普適性,適用于非層狀結(jié)構(gòu)的二維形貌的合成。并在此基礎(chǔ)上對該方法進行改進,直接利用鹽模板與過渡金屬氮化物的晶格匹配,首次合成二維富氮W₂N₃材料。晶格匹配能夠有效克服鎢氮成鍵的較大能壘,同時實現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 過渡金屬氮化物簡介
    1.3 能源電化學(xué)簡介
    1.4 選題思路及主要研究內(nèi)容
2 二維金屬相氮化鉬材料的制備及其儲能特性研究
    2.1 引言
    2.2 二維金屬相氮化鉬材料的制備
    2.3 二維氮化鉬材料的表征
    2.4 二維氮化鉬材料的儲能特性研究
    2.5 二維MoN材料在柔性固態(tài)超級電容器中的應(yīng)用
    2.6 本章小結(jié)
3 二維富氮氮化鎢材料的制備及其電催化析氫特性研究
    3.1 引言
    3.2 二維富氮氮化鎢材料的制備
    3.3 二維富氮氮化鎢材料的表征
    3.4 二維h-W2N3納米片的合成機理
    3.5 二維富氮氮化鎢材料的電催化析氫特性研究
    3.6 二維含氮缺陷h-W2N3納米片的密度泛函理論(DFT)
    3.7 本章小結(jié)
4 總結(jié)與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間獲獎情況
附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間申請國家專利情況



本文編號：3822229