本文關(guān)鍵詞：二硫化鉬復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究　出處：《中北大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 二硫化鉬 水熱法 復(fù)合材料 超級(jí)電容器

【摘要】：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源危機(jī)已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能器件具有功率密度高、充放電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),成為新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。二硫化鉬(MoS_2)作為重要的二維納米材料,以其奇特的“三明治夾心”的層狀結(jié)構(gòu)在能量存儲(chǔ)、潤(rùn)滑劑、復(fù)合材料、催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。MoS_2的片層間通過(guò)較微弱的范德華力結(jié)合,電子可以在層間自由傳輸,是一種較為理想的電極材料,但是在實(shí)際應(yīng)用中的二硫化鉬還存在著易團(tuán)聚、比表面積小、片層較厚等問(wèn)題,而且單一的MoS_2電極材料常因?qū)щ娦圆缓?離子脫嵌過(guò)程體積變化大等問(wèn)題,導(dǎo)致材料的循環(huán)性能差、儲(chǔ)能能力有限。鑒于以上問(wèn)題,本論文主要開(kāi)展了以下內(nèi)容:(1)以仲鉬酸銨為鉬源、硫脲為硫源和還原劑通過(guò)水熱法制備了花狀、片狀和球狀的二硫化鉬納米材料,研究了鉬原子與硫原子的比例、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)pH值、表面活性劑種類等反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物二硫化鉬的形貌結(jié)構(gòu)的影響,初步探索了MoS_2的生長(zhǎng)機(jī)理,并對(duì)不同形貌的二硫化鉬進(jìn)行了電化學(xué)電容性能研究。研究結(jié)果表明,在電流密度為1 A/g條件下,花狀MoS_2的比電容為93.7 F/g,片狀Mo S2的比電容為221.2F/g,球狀MoS_2的比電容為60 F/g。(2)將氧化石墨烯作為模板、仲鉬酸銨為鉬源、硫脲同時(shí)作為硫源和還原劑,通過(guò)水熱法一步制備二硫化鉬/還原氧化石墨烯(MoS_2/rGO)復(fù)合材料,主要研究了硫脲添加量對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響、氧化石墨烯(GO)用量對(duì)二硫化鉬/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)和作為超級(jí)電容器電極材料的電化學(xué)電容性能的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)硫脲添加量為4.0 g時(shí)制備的二硫化鉬/還原氧化石墨烯復(fù)合材料中的二硫化鉬結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而且片層結(jié)構(gòu)最薄,硫脲過(guò)多或過(guò)少都會(huì)造成二硫化鉬中產(chǎn)生缺陷,導(dǎo)致樣品不穩(wěn)定,容易被激光氧化。當(dāng)氧化石墨烯用量為800 mg時(shí),復(fù)合材料中二硫化鉬的片層最薄而且二硫化鉬能夠均勻分散地生長(zhǎng)在薄紗狀的石墨烯中,不僅能夠使其作為電極材料時(shí)與電解質(zhì)溶液充分接觸,而且提高了導(dǎo)電性,使其能夠更好的應(yīng)用于超級(jí)電容器的電極。電化學(xué)性能測(cè)試表明,電流密度為1 A/g時(shí),該電極材料的比電容為310 F/g,循環(huán)500次后,比電容保持為230 F/g左右。(3)通過(guò)原位聚合法一步合成(二硫化鉬/還原氧化石墨烯)@聚苯胺((MoS_2/rGO)@PANI)三元復(fù)合材料,主要研究了不同含量聚苯胺對(duì)(MoS_2/rGO)@PANI三元復(fù)合材料的形貌結(jié)構(gòu)和作為超級(jí)電容器電極電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著聚苯胺含量的增加,復(fù)合材料中出現(xiàn)了更小而多的孔隙,這些孔隙有利于離子在材料內(nèi)部的運(yùn)輸。聚苯胺含量為80%的(MoS_2/rGO)@PANI三元復(fù)合材料相比于MoS_2/rGO和其他聚苯胺含量的樣品具有更高的比電容和更好的循環(huán)穩(wěn)定性。電流密度為1 A/g時(shí),該電極材料的比電容為570 F/g,循環(huán)500次后,比電容保持為445 F/g左右。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB332;TM53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 董桂霞;呂易楠;韓偉丹;張茜;董麗;;超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J];粉末冶金技術(shù);2016年05期

2 王石泉;李國(guó)華;杜國(guó)棟;江雪婭;馮傳啟;郭再平;KIM Seung-Joo;;水熱合成二硫化鉬納米片及在鋰離子電池中的應(yīng)用(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2010年06期

3 張步涵;王云玲;曾杰;;超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)及其應(yīng)用[J];水電能源科學(xué);2006年05期

4 劉政,毛衛(wèi)民;碳納米管及其在汽車(chē)中的應(yīng)用前景[J];金屬功能材料;2005年04期

5 熊奇,唐冬漢;超級(jí)電容器在混合電動(dòng)車(chē)上的研究進(jìn)展[J];中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年S1期

6 烏學(xué)東,王大璞,張信剛,楊生榮;表面修飾納米粒子的摩擦學(xué)性能[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

，

本文編號(hào)：1353455