電流密度和溫度對(duì)水熱電沉積制備鈷/鎳硫化物超級(jí)電容電極材料的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-02-22 02:12
超級(jí)電容器,又稱電化學(xué)電容器,其因高功率密度、長(zhǎng)使用壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前儲(chǔ)能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于其與二次電池相比,能量密度更低,從而限制了它在許多領(lǐng)域上的實(shí)際應(yīng)用。因此,科研工作者通過運(yùn)用各種不同的合成方法來提高超級(jí)電容器的能量密度,而提高超級(jí)電容器的能量密度的關(guān)鍵則在于探索出新型的納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合電極材料。本論文采用水熱電沉積法制備鎳氫氧化物與過渡金屬鈷/鎳硫化物的復(fù)合電極材料,并探究沉積電流密度和溫度對(duì)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)合電極材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電容性能的影響。然后挑選出綜合性能最優(yōu)的復(fù)合電極材料作為正極材料,與活性炭(AC)負(fù)極材料組裝成非對(duì)稱超級(jí)電容器器件,對(duì)其性能綜合評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明:(1)水熱電沉積法制備的樣品微觀形貌均為納米片狀。在沉積電流密度為10mA/cm2和15 mA/cm2時(shí),產(chǎn)物為六方4Ni(OH)2-NiOOH相和立方Co9S8相。當(dāng)沉積電流密度升高至20 mA/cm2時(shí),產(chǎn)物為4Ni(OH)2-NiOOH、...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介
1.2.1 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理
1.2.2 超級(jí)電容器的電極材料
1.3 硫化物的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
2.2 電極材料的預(yù)處理
2.3 電極材料的制備
2.4 非對(duì)稱超級(jí)電容器負(fù)極材料的制備
2.5 電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
2.5.1 X射線衍射表征
2.5.2 掃描電子顯微鏡表征
2.5.3 X射線光電子能譜
2.5.4 透射電子顯微鏡
2.5.5 傅里葉變換紅外光譜
2.6 電極材料的電化學(xué)表征
2.6.1 循環(huán)伏安法
2.6.2 恒流充放電曲線
2.6.3 電化學(xué)阻抗
2.6.4 循環(huán)壽命
第3章 電流密度對(duì)水熱電沉積硫化物的電化學(xué)性能影響研究
3.1 引言
3.2 薄膜電極的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.2.1 XRD分析
3.2.2 掃描電鏡分析
3.2.3 透射電鏡分析
3.2.4 X射線光電子能譜分析
3.2.5 傅里葉紅外光譜分析
3.3 薄膜電極電極材料的電化學(xué)分析
3.3.1 循環(huán)伏安分析
3.3.2 恒流充放電測(cè)試
3.3.3 循環(huán)壽命測(cè)試
3.3.4 電化學(xué)阻抗測(cè)試
3.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非對(duì)稱超級(jí)電容器
3.4.1 正極材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8的電容性能研究
3.4.2 負(fù)極材料AC的電容性能研究
3.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非對(duì)稱器件的組裝及電容性能研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 溫度對(duì)水熱電沉積硫化物的電化學(xué)性能影響研究
4.1 引言
4.2 薄膜電極的結(jié)構(gòu)和形貌分析
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM分析
4.2.3 TEM分析
4.2.4 XPS分析
4.3 薄膜電極電極材料的電化學(xué)分析
4.3.1 循環(huán)伏安分析
4.3.2 恒流充放電測(cè)試
4.3.3 電化學(xué)阻抗分析
4.3.4 循環(huán)壽命分析
4.3.5 失效SEM分析
4.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非對(duì)稱超級(jí)電容器
4.4.1 正極材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2的電容性能研究
4.4.2 活性炭(AC)的容性能研究
4.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非對(duì)稱器件的組裝及電容性能研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫化鈷納米晶超聲噴霧控制生長(zhǎng)(英文)[J]. 殷鵬飛,孫麗麗,韓向宇,夏川茴,吳海英,王鋒. 稀有金屬材料與工程. 2016(07)
本文編號(hào):3638483
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 前言
1.2 超級(jí)電容器的簡(jiǎn)介
1.2.1 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理
1.2.2 超級(jí)電容器的電極材料
1.3 硫化物的研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及器材
2.2 電極材料的預(yù)處理
2.3 電極材料的制備
2.4 非對(duì)稱超級(jí)電容器負(fù)極材料的制備
2.5 電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌表征
2.5.1 X射線衍射表征
2.5.2 掃描電子顯微鏡表征
2.5.3 X射線光電子能譜
2.5.4 透射電子顯微鏡
2.5.5 傅里葉變換紅外光譜
2.6 電極材料的電化學(xué)表征
2.6.1 循環(huán)伏安法
2.6.2 恒流充放電曲線
2.6.3 電化學(xué)阻抗
2.6.4 循環(huán)壽命
第3章 電流密度對(duì)水熱電沉積硫化物的電化學(xué)性能影響研究
3.1 引言
3.2 薄膜電極的結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.2.1 XRD分析
3.2.2 掃描電鏡分析
3.2.3 透射電鏡分析
3.2.4 X射線光電子能譜分析
3.2.5 傅里葉紅外光譜分析
3.3 薄膜電極電極材料的電化學(xué)分析
3.3.1 循環(huán)伏安分析
3.3.2 恒流充放電測(cè)試
3.3.3 循環(huán)壽命測(cè)試
3.3.4 電化學(xué)阻抗測(cè)試
3.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非對(duì)稱超級(jí)電容器
3.4.1 正極材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8的電容性能研究
3.4.2 負(fù)極材料AC的電容性能研究
3.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非對(duì)稱器件的組裝及電容性能研究
3.5 本章小結(jié)
第4章 溫度對(duì)水熱電沉積硫化物的電化學(xué)性能影響研究
4.1 引言
4.2 薄膜電極的結(jié)構(gòu)和形貌分析
4.2.1 XRD分析
4.2.2 SEM分析
4.2.3 TEM分析
4.2.4 XPS分析
4.3 薄膜電極電極材料的電化學(xué)分析
4.3.1 循環(huán)伏安分析
4.3.2 恒流充放電測(cè)試
4.3.3 電化學(xué)阻抗分析
4.3.4 循環(huán)壽命分析
4.3.5 失效SEM分析
4.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非對(duì)稱超級(jí)電容器
4.4.1 正極材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2的電容性能研究
4.4.2 活性炭(AC)的容性能研究
4.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非對(duì)稱器件的組裝及電容性能研究
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫化鈷納米晶超聲噴霧控制生長(zhǎng)(英文)[J]. 殷鵬飛,孫麗麗,韓向宇,夏川茴,吳海英,王鋒. 稀有金屬材料與工程. 2016(07)
本文編號(hào):3638483
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