隨著科技的發(fā)展,電子產品和新能源汽車在當今社會被廣泛應用。在這些電子產品和新能源汽車中,能源儲存部件越來越重要。因為它們直接影響電子產品和新能源汽車輕便化、持久續(xù)航和使用壽命等重要性能。另一方面,全球人口數(shù)量呈幾何級數(shù)增長導致人類對傳統(tǒng)交通工具的需求越來越迫切,但是傳統(tǒng)交通工具的內燃機靠不可再生化石燃料的燃燒來提供動力,這將導致一連串的環(huán)境問題比如溫室效應、酸雨和空氣能見度降低等和化石燃料的不可持續(xù)發(fā)展。解決這些棘手問題的有效途徑是開發(fā)一種高性能的儲能器件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)不可再生化石燃料,比如超級電容器。超級電容器具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性、功率密度、高的比電容、能量密度和對環(huán)境友好等特點使得超級電容器成為最有希望代替?zhèn)鹘y(tǒng)不可再生化石燃料的儲能器件。在超級電容器領域研究的課題主要聚焦在探索新型具有高比電容、良好的循環(huán)穩(wěn)定性、功率密度和能量密度的電極材料。迄今為止使用最廣泛的超級電容器電極材料仍然是碳材料,比如活性炭、碳納米管、多孔碳和石墨烯等。雖然它們具有高比表面積、良好的電子導電率和寬的運行溫度范圍等優(yōu)點,但是它們儲能機理為電化學雙層電容器,導致理論比電容很低。因此碳材料很難滿足新一代電氣設備的性...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器概述
        1.2.1 超級電容器工作原理、優(yōu)點和分類
        1.2.2 超級電容器能量儲存機理
    1.3 超級電容器電極材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 過渡金屬氧化物
        1.3.3 導電聚合物
    1.4 超級電容器電解質
        1.4.1 有機電解質
        1.4.2 水系電解質
        1.4.3 其他類型電解質
    1.5 過渡金屬硫族化合物超級電容器研究進展
    1.6 課題的提出及主要研究內容
        1.6.1 課題的提出
        1.6.2 主要研究內容
第2章 電極活性材料的制備及表征
    2.1 主要試劑和儀器
    2.2 材料制備儀器
        2.2.1 磁力攪拌器
        2.2.2 水熱反應釜
        2.2.3 真空干燥箱
        2.2.4 超聲波清洗儀
        2.2.5 冷凍干燥機
    2.3 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化釩的制備
        2.3.1 二硫化鉬氣凝膠的制備
        2.3.2 花狀二硫化釩的制備
    2.4 材料結構形貌的表征
        2.4.1 X射線衍射結構分析
        2.4.2 拉曼光譜分析
        2.4.3 微觀形貌表征
        2.4.4 比表面積和孔徑分布
    2.5 材料電化學性能的表征
        2.5.1 電極制備和超級電容器測試
        2.5.2 循環(huán)伏安測試
        2.5.3 恒電流充放電測試
        2.5.4 電化學阻抗
        2.5.5 能量密度和功率密度
第3章 二硫化鉬氣凝膠超級電容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 二硫化鉬氣凝膠和納米花的物相和形貌表征
        3.2.1 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的XRD圖譜
        3.2.2 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的拉曼光譜
        3.2.3 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的表面形貌
        3.2.4 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的TEM/HRTEM和選取電子衍射花樣
        3.2.5 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的比表面積及孔徑分布
    3.3 二硫化鉬氣凝膠和花狀二硫化鉬的電化學性能
        3.3.1 循環(huán)伏安曲線
        3.3.2 恒電流充放電曲線
        3.3.3 不同掃描速率下比電容的變化曲線
        3.3.4 循環(huán)穩(wěn)定性曲線
        3.3.5 交流阻抗譜
    3.4 本章小結
第4章 金屬性二硫化釩超級電容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 二硫化釩材料表征結果分析
        4.2.1 二硫化釩的XRD圖譜分析
        4.2.2 二硫化釩的拉曼光譜分析
        4.2.3 二硫化釩的表面形貌分析
    4.3 二硫化釩的電化學性能
        4.3.1 循環(huán)伏安曲線
        4.3.2 恒電流充放電曲線
        4.3.3 不同掃描速率下比電容的變化曲線
        4.3.4 能量密度曲線
        4.3.5 交流阻抗譜
        4.3.6 循環(huán)穩(wěn)定性曲線
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 論文總結
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：4008393