發(fā)布時(shí)間：2021-08-24 01:50

　　本實(shí)驗(yàn)采用熔鹽電解的方法,以TiC為原料制備了金屬鈦和碳化鈦衍生碳（TCDC）。圍繞對(duì)電解過程有重要影響的成型壓力、燒結(jié)溫度、熔鹽體系、電解溫度、電解電壓等因素進(jìn)行了研究和探討。采用X-射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和拉曼光譜（Raman）等手段對(duì)金屬鈦和TCDC的成分、形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和分析。通過循環(huán)伏安、交流阻抗和恒流充放電測(cè)試研究了TCDC的電化學(xué)性能。1、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化,確定了最佳TiC的成型條件為：TiC的成型壓力20MPa,燒結(jié)溫度950℃,燒結(jié)時(shí)間4 h,最佳的電解條件：熔鹽體系為等摩爾KCl-NaCl,電解溫度為800℃,電解電壓為13V（vs.Mo）。2、通過XRD、SEM、Raman和TEM的表征,確定陽(yáng)極產(chǎn)物中含有絮狀金屬鈦和少量雜質(zhì)二氧化鈦；陰極產(chǎn)物中有石墨型碳和無(wú)定形碳。3、通過對(duì)TCDC材料進(jìn)行的電化學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)均表現(xiàn)出了良好的超級(jí)電容性。尤其是電解10 h的TCDC-10,其組裝成超級(jí)電容器后,在3mA/cm2電流密度下的恒流充放電測(cè)試中比電容為122.5 F/g,在3 mA/cm2的電流密度下經(jīng)過100... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熔鹽和熔鹽電化學(xué)
    1.3 碳化物衍生碳的概述
        1.3.1 碳化物衍生碳(CDC)的結(jié)構(gòu)與組成
        1.3.2 CDC的制備方法
            1.3.2.1 鹵素蝕刻法
            1.3.2.2 碳化鈣無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)法
            1.3.2.3 超臨界水淋溶法
            1.3.2.4 碳化物熱分解法
        1.3.3 碳化物衍生碳的應(yīng)用
            1.3.3.1 吸附
            1.3.3.2 儲(chǔ)氫
            1.3.3.3 儲(chǔ)鋰
            1.3.3.4 儲(chǔ)能
            1.3.3.5 摩擦學(xué)涂層
    1.4 金屬鈦的概述
        1.4.1 金屬鈦的性質(zhì)
        1.4.2 金屬鈦的應(yīng)用
        1.4.3 金屬鈦的制備
            1.4.3.1 傳統(tǒng)電解法
            1.4.3.2 FFC法
            1.4.3.3 OS法
            1.4.3.4 熱-電化學(xué)聯(lián)合法
            1.4.3.5 新熔鹽電解法
    1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義
第2章 金屬鈦和碳化鈦衍生碳的制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)過程
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置圖
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
            2.2.3.1 電極制備
            2.2.3.2 熔鹽預(yù)處理
            2.2.3.3 電解反應(yīng)
    2.3 表征方法
        2.3.1 X-射線衍射
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 拉曼光譜
        2.3.4 透射電子顯微鏡
    2.4 電解條件的研究
        2.4.1 TiC陽(yáng)極的制備
        2.4.2 陰極的選擇
        2.4.3 參比電極的選擇
        2.4.4 熔鹽體系的選擇
        2.4.5 電解溫度的確定
        2.4.6 電解電壓的確定
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 電解曲線
        2.5.2 XRD
        2.5.3 SEM
        2.5.4 拉曼光譜
        2.5.5 TEM
第3章 碳化鈦衍生碳的電化學(xué)性能研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
    3.2 電化學(xué)測(cè)試方法
        3.2.1 循環(huán)伏安(CV)
        3.2.2 交流阻抗(EIS)
        3.2.3 恒流充放電
        3.2.4 循環(huán)壽命
    3.3 工作電極制備
    3.4 電化學(xué)測(cè)試裝置圖
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 循環(huán)伏安曲線
        3.5.2 交流阻抗譜
        3.5.3 恒流充放電曲線
        3.5.4 循環(huán)壽命曲線
第4章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3359032