作為超級(jí)電容器的關(guān)鍵部件,電極材料一直是超級(jí)電容器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前研究的電極材料主要包括碳材料、金屬化合物和導(dǎo)電聚合物。由于各種電極材料有著自身的優(yōu)缺點(diǎn),因而通過將電極材料復(fù)合可以取長(zhǎng)補(bǔ)短實(shí)現(xiàn)電化學(xué)性能的優(yōu)化。石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來,由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)受到了材料和化學(xué)界的廣泛關(guān)注。對(duì)石墨烯進(jìn)行氮摻雜,能夠調(diào)節(jié)其電子結(jié)構(gòu),有效地改進(jìn)其物理化學(xué)性能,拓寬其在超級(jí)電容器領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。為了獲得高比電容量的超級(jí)電容器電極材料,本文基于氮摻雜石墨烯與金屬化合物之間的協(xié)同增效作用,通過利用廉價(jià)的原材料和簡(jiǎn)單的水熱法合成系列的氮摻雜石墨烯/金屬化合物復(fù)合電極材料。探索復(fù)合電極材料的形成機(jī)理,并研究了電極材料的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和形貌等因素對(duì)電化學(xué)性能的影響。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）采用兩步水熱法,以醋酸鎳和尿素分別作為鎳源和還原劑及氮源,先合成氮摻雜石墨烯,再以其作為Ni（OH）2的載體,合成氮摻雜石墨烯/氫氧化鎳（N-RGO&Ni（OH）2）復(fù)合物。對(duì)其結(jié)構(gòu)、組成、形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行分析,并探究了氮摻雜對(duì)復(fù)合物形貌的影響機(jī)理。結(jié)果表明:N-RGO含氧官能團(tuán)較少,使得Ni2+的成核點(diǎn)... 

【文章來源】：暨南大學(xué)廣東省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的Ragone圖

(1)雙電層電容器(EDLC)的原理圖1.2 雙電層電容器的工作原理Fig. 1.2 The working principle for EDLC雙電層這個(gè)概念由亥姆霍茲在 1853 年首次提出，后經(jīng) Gouy、Chapman、Stern、Geary等人的逐步完善，現(xiàn)已形成比較系統(tǒng)的模型[3]。雙電層電容器主要是通過電極與電解質(zhì)接觸的界面上形成雙電層來進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存，即通過可逆的電荷或離子吸附來儲(chǔ)能。原理如圖1.2 所示[16]。充電時(shí)，在外加電源的作用下，電子從正極轉(zhuǎn)移到負(fù)極，同時(shí)電極表面的帶電電荷通過靜電作用吸引電解液中電性相反的離子，正極表面吸附電解液當(dāng)中的負(fù)離子，負(fù)極表面吸附正離子，結(jié)果在電極與電解液界面間因異性電荷相互吸引而形成雙電層，以電荷形式將能量存儲(chǔ)在電極與電解液的界面中。充電完成后，由于電極和電解液界面之間異性電荷的靜電吸引作用

圖 1.3 贗電容器的工作原理1.3 The working principle of pseudoca了贗電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，他認(rèn)為此種電行，從而得到比單純發(fā)生在電極表容器是在電極的表面或者體相中，者氧化還原反應(yīng)來進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存。其過程，而且也包括由于電解液離子在工作原理如圖 1.3 所示[18]。理：充電時(shí)，電解液離子在外加電電活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)入到質(zhì)體相中的電解液離子重新回到電解。


本文編號(hào)：3448472