泡沫鎳/金屬氧化物復合電極的制備及其電化學性能研究
發(fā)布時間:2021-09-07 04:42
電池相對于超級電容器而言具有較低的功率密度導致使用壽命低,從而產(chǎn)生大量含有多種重金屬的廢舊電池,對環(huán)境危害極大。電極作為超級電容器和電化學檢測重金屬離子的核心部件,不同的電極材料對電化學性能的驅動力不盡相同。論文研究了三維結構材料泡沫鎳作為載體和集流體,通過水熱合成法在泡沫鎳基底上合成二元金屬氧化物,構造自支撐復合電極。一方面,可以有效地解決電池低功率密度的問題,另一方面也可應用于重金屬離子檢測。主要內(nèi)容如下:1.三維泡沫鎳表面水熱合成鈷錳氧化物,構造自支撐復合電極,并對復合材料的微觀形貌和結構特征進行表征。在三電極體系中,研究復合電極交流阻抗及循環(huán)伏安特性,測試其恒流充放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性(1000次),計算得出1 A/g電流密度下的比容量為803.7 F/g,表現(xiàn)出優(yōu)異的超級電容器性能;研究了該復合電極對Hg2+和Pb2+的電化學響應:在HAc-NaAc緩沖溶液中,pH值為4,當重金屬離子濃度為0.54μM時,方波溶出伏安法測得的檢測限分別是3.60×10-4μM和3.76×10-4μM,并研究分析樣品的加標回收率。2.將鈷酸鎳負載在泡沫鎳表面,構造自支撐復合...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 電極材料
1.2.1 汞電極
1.2.2 固體金屬電極
1.2.3 碳電極
1.2.4 自支撐電極
1.3 超級電容器
1.3.1 超級電容器概述
1.3.2 超級電容器的研究現(xiàn)狀及應用
1.4 重金屬離子的電化學檢測
1.5 本論文的研究意義、內(nèi)容和創(chuàng)新性
1.5.1 研究意義和內(nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新性
2 研究原理分析
2.1 合成過程
2.2 超級電容器的原理
2.3 電化學檢測重金屬機理
3 泡沫鎳/鈷錳氧化物的制備及其應用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料及試劑
3.2.2 實驗儀器和設備
3.2.3 研究步驟
3.3 結果與討論
3.3.1 形貌及結構分析
3.3.2 超級電容器性能研究
3.3.3 電化學檢測重金屬離子
3.4 本章小結
4 泡沫鎳/鈷酸鎳的制備及其應用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料及試劑
4.2.2 實驗儀器和設備
4.2.3 研究步驟
4.3 結果與討論
4.3.1 形貌及結構分析
4.3.2 超級電容器性能研究
4.3.3 電化學檢測重金屬離子
4.4 本章小結
5 結論
參考文獻
攻讀碩士期間所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]方波陽極溶出伏安法同時測定煤矸石和粉煤灰中的鋅、鎘、鉛[J]. 李曉艷,許零. 環(huán)境化學. 2015(11)
[2]電化學阻抗技術在微生物燃料電池阻抗測試中的應用[J]. 曲有鵬,高珊珊,呂江維,李達,劉峻峰,田家宇. 實驗技術與管理. 2015(07)
[3]多壁碳納米管-Nafion膜修飾鉑電極的電化學性質[J]. 劉榮軍,劉學斌,羅志輝,韋慶敏. 分析測試學報. 2015(02)
[4]電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用[J]. 王中榮,魏福祥,劉亞芹,閆珂. 河北工業(yè)科技. 2015(01)
[5]不同測試技術下超級電容器比電容值的計算[J]. 米娟,李文翠. 電源技術. 2014(07)
[6]高比能超級電容器的研究進展[J]. 張熊,孫現(xiàn)眾,馬衍偉. 中國科學:化學. 2014(07)
[7]同位鍍汞陽極溶出伏安法測定牛奶中鎘、鉛、銅[J]. 朱浩嘉,潘道東,顧愿愿,李建龍,趙紫微,丁琳. 食品科學. 2014(08)
[8]Metal oxide and hydroxide nanoarrays: Hydrothermal synthesis and applications as supercapacitors and nanocatalysts[J]. Qiu Yang,Zhiyi Lu,Junfeng Liu,Xiaodong Lei,Zheng Chang,Liang Luo,Xiaoming Sun. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[9]基于方波溶出伏安法的電化學傳感器檢測水體中痕量鉛[J]. 張克東,豆俊峰,丁愛中,范福強,王營營. 環(huán)境工程學報. 2013(08)
[10]鈷酸鎳納米花/活性炭纖維復合物的制備和表征及其超級電容器性能[J]. 吳紅英,王歡文. 物理化學學報. 2013(07)
本文編號:3388866
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 電極材料
1.2.1 汞電極
1.2.2 固體金屬電極
1.2.3 碳電極
1.2.4 自支撐電極
1.3 超級電容器
1.3.1 超級電容器概述
1.3.2 超級電容器的研究現(xiàn)狀及應用
1.4 重金屬離子的電化學檢測
1.5 本論文的研究意義、內(nèi)容和創(chuàng)新性
1.5.1 研究意義和內(nèi)容
1.5.2 創(chuàng)新性
2 研究原理分析
2.1 合成過程
2.2 超級電容器的原理
2.3 電化學檢測重金屬機理
3 泡沫鎳/鈷錳氧化物的制備及其應用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料及試劑
3.2.2 實驗儀器和設備
3.2.3 研究步驟
3.3 結果與討論
3.3.1 形貌及結構分析
3.3.2 超級電容器性能研究
3.3.3 電化學檢測重金屬離子
3.4 本章小結
4 泡沫鎳/鈷酸鎳的制備及其應用
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料及試劑
4.2.2 實驗儀器和設備
4.2.3 研究步驟
4.3 結果與討論
4.3.1 形貌及結構分析
4.3.2 超級電容器性能研究
4.3.3 電化學檢測重金屬離子
4.4 本章小結
5 結論
參考文獻
攻讀碩士期間所取得的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]方波陽極溶出伏安法同時測定煤矸石和粉煤灰中的鋅、鎘、鉛[J]. 李曉艷,許零. 環(huán)境化學. 2015(11)
[2]電化學阻抗技術在微生物燃料電池阻抗測試中的應用[J]. 曲有鵬,高珊珊,呂江維,李達,劉峻峰,田家宇. 實驗技術與管理. 2015(07)
[3]多壁碳納米管-Nafion膜修飾鉑電極的電化學性質[J]. 劉榮軍,劉學斌,羅志輝,韋慶敏. 分析測試學報. 2015(02)
[4]電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用[J]. 王中榮,魏福祥,劉亞芹,閆珂. 河北工業(yè)科技. 2015(01)
[5]不同測試技術下超級電容器比電容值的計算[J]. 米娟,李文翠. 電源技術. 2014(07)
[6]高比能超級電容器的研究進展[J]. 張熊,孫現(xiàn)眾,馬衍偉. 中國科學:化學. 2014(07)
[7]同位鍍汞陽極溶出伏安法測定牛奶中鎘、鉛、銅[J]. 朱浩嘉,潘道東,顧愿愿,李建龍,趙紫微,丁琳. 食品科學. 2014(08)
[8]Metal oxide and hydroxide nanoarrays: Hydrothermal synthesis and applications as supercapacitors and nanocatalysts[J]. Qiu Yang,Zhiyi Lu,Junfeng Liu,Xiaodong Lei,Zheng Chang,Liang Luo,Xiaoming Sun. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[9]基于方波溶出伏安法的電化學傳感器檢測水體中痕量鉛[J]. 張克東,豆俊峰,丁愛中,范福強,王營營. 環(huán)境工程學報. 2013(08)
[10]鈷酸鎳納米花/活性炭纖維復合物的制備和表征及其超級電容器性能[J]. 吳紅英,王歡文. 物理化學學報. 2013(07)
本文編號:3388866
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