本文關(guān)鍵詞：化學(xué)氧化法合成超級(jí)電容器電極用聚吡咯及其工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南師范大學(xué)》 2012年

新型超級(jí)電容器電極材料的制備及電性能研究

高寧  

【摘要】：電化學(xué)電容器，也稱(chēng)超級(jí)電容器，具有功率密度高、可逆性好、工作溫度范圍寬、可快速充放電而且循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種介于電池和傳統(tǒng)電容器之間的新型儲(chǔ)能裝置，近年來(lái)得到人們的廣泛研究。對(duì)于超級(jí)電容器來(lái)說(shuō)，電極材料的選擇是關(guān)鍵，理想的電極材料對(duì)超級(jí)電容器的性能起決定性作用。近些年，人們不斷地尋求適宜做超級(jí)電容器的電極材料，并取得了一定的研究成果。本文通過(guò)化學(xué)共沉淀法和固相法分別合成出了NiCo_2O_4/C，NaCo_2O_4，Na_(0.71)Co_(0.96)O_2三種用于超級(jí)電容器的新型電極材料；采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征；采用恒電流充放電和循環(huán)伏安(CV)等方法對(duì)材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了全面測(cè)試和研究。其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下： (1)通過(guò)化學(xué)共沉淀法合成了納米級(jí)NiCo_2O_4/C復(fù)合材料，比較了在不同合成條件下所得樣品的物理特性和電化學(xué)性能，得出了最佳合成條件。本實(shí)驗(yàn)合成的NiCo_2O_4/C復(fù)合材料粒徑大小為30-40nm，顆粒呈球形形貌且分布均勻。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明：在6mol/LKOH水系電解液中，0-0.9V的電位范圍內(nèi)，NiCo_2O_4/C電極材料具有良好的電化學(xué)可逆性和優(yōu)異的超級(jí)電容特征，比容量可高達(dá)290.49F/g，并且具有優(yōu)良的循環(huán)性能，1000個(gè)周期以后容量只有5%的輕微的電容損失，庫(kù)侖效率除了首次循環(huán)外基本保持在100%。此外，此復(fù)合材料還擁有比純相NiCo_2O_4材料更為寬泛的電位范圍。 (2)以自制的Co_3O_4和無(wú)水Na2CO3為原料，采用高溫固相法合成了用作超級(jí)電容器的電極材料NaCo_2O_4，該材料樣品屬于P6322空間群，為六方層狀結(jié)構(gòu)，其顆粒由厚度50-150nm的薄板晶粒疊加而呈板塊狀形貌。電化學(xué)研究表明：在NaOH水系電解液中，0.15-0.65V的電位范圍內(nèi)，NaCo_2O_4電極材料具有良好的電化學(xué)可逆性和優(yōu)異的超級(jí)電容特征，比容量可高達(dá)337F/g，并且具有優(yōu)良的循環(huán)性能。 (3)通過(guò)固相法合成出電極材料Na_(0.71)Co_(0.96)O_2，，XRD和SEM分析表明，該材料為為六方層狀結(jié)構(gòu)。循環(huán)伏安測(cè)試和恒流充放電測(cè)試表明，Na_(0.71)Co_(0.96)O_2電極材料的比容量可高達(dá)270.5F/g，并且具有優(yōu)良的循環(huán)性能。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TM53
【目錄】：

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5 楊常玲;超級(jí)電容器炭基電極材料制備及其電容性能研究[D];太原理工大學(xué);2010年

6 張晶;基于介孔碳載體的高容量超級(jí)電容器復(fù)合電極材料的制備及性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

7 王新宇;超級(jí)電容器用新型電極材料的研究[D];中南大學(xué);2011年

8 王六平;有序介孔炭基超級(jí)電容器電極材料的制備及性能研究[D];大連理工大學(xué);2012年

9 吳洪鵬;石墨烯的制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2012年

10 宋金巖;混合型超級(jí)電容器的建模與制備研究[D];大連理工大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李媛;超級(jí)電容器電極材料的制備及其電化學(xué)性能的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2010年

2 鄭麗萍;碳化鈣骨架碳的制備及其修飾在超級(jí)電容器中的應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2010年

3 黃叢聰;超級(jí)電容器電極材料的制備及應(yīng)用[D];山東理工大學(xué);2010年

4 楊艷靜;超級(jí)電容器用納米二氧化錳的制備及電化學(xué)性能研究[D];湘潭大學(xué);2010年

5 高峰閣;超級(jí)電容器用聚噻吩/聚苯胺/活性炭復(fù)合電極材料的研究[D];北京化工大學(xué);2010年

6 劉鳳丹;超級(jí)電容器電極制備工藝與納米門(mén)炭電極材料研究[D];天津大學(xué);2010年

7 孫津清;添加不同導(dǎo)電劑對(duì)超級(jí)電容器性能的影響[D];天津大學(xué);2010年

8 唐麗;超級(jí)電容器用碳質(zhì)多孔材料的制備及其電化學(xué)性能[D];華東理工大學(xué);2011年

9 劉獻(xiàn)明;金屬氧化物超級(jí)電容器電極材料的研究[D];新疆大學(xué);2003年

10 陳旋;基于鎳（氫）氧化物和碳材料的電化學(xué)電極材料的性能研究[D];新疆大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：化學(xué)氧化法合成超級(jí)電容器電極用聚吡咯及其工藝優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：157418