MXenes是一類(lèi)新興的二維過(guò)渡金屬碳化物/氮化物系列,具有出色的儲(chǔ)能性能,可作為超級(jí)電容器的高性能電極材料。Ti₃C₂T_x作為MXenes典型代表之一具有廣闊的應(yīng)用前景,但是由于刻蝕過(guò)程中OH^-和F^-是競(jìng)爭(zhēng)取代反應(yīng),使得Ti₃C₂T_x表面分布著大量的化學(xué)活性低的-F官能團(tuán),還容易得到破碎的,易堆疊的Ti₃C₂T_x片層,導(dǎo)致其化學(xué)活性和電化學(xué)性能降低,并且Ti3C2Tx易被氧化成TiO2。受限于Ti3C2Tx固有的電化學(xué)性能,本文首先對(duì)Ti3C2Tx表面官能團(tuán)進(jìn)行改性,降低其表面化學(xué)活性低的官能團(tuán)含量,以達(dá)到減少Ti3C2Tx片層自堆疊,增加化學(xué)活性和電化學(xué)性能的目的,然后通過(guò)Ti3C2Tx和聚苯胺（PANI）靜電吸附組裝的實(shí)驗(yàn)方法制備了Ti3C2Tx/PANI復(fù)合材料,利用二者的協(xié)同作用來(lái)提升電極復(fù)合材料的電化學(xué)性能。本文主要包括以下幾個(gè)方面:（... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 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 二維材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
        1.2.1 石墨烯
        1.2.2 二維過(guò)渡金屬氧化物
        1.2.3 二維過(guò)渡金屬硫化物
        1.2.4 新型二維材料MXene
    1.3 MXene-Ti_3C_2簡(jiǎn)介
        1.3.1 MXene-Ti系類(lèi)型及制備
        1.3.2 Ti_3C_2及其復(fù)合材料在電化學(xué)方向的應(yīng)用研究
    1.4 本論文的選題意義及目的
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 電極材料的制備
        2.2.1 Ti_3C_2T_x的制備
        2.2.2 PANI材料的制備
        2.2.3 NH-Ti_3C_2T_x/PANI復(fù)合材料的制備
    2.3 材料表征方法
        2.3.1 X-射線衍射(XRD)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.4 比表面積和孔徑分布(BET)
        2.3.5 熱重分析(TG)
        2.3.6 拉曼光譜(Raman)
        2.3.7 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.8 顆粒表面Zeta電位
        2.3.9 X射線光電子能譜(XPS)
    2.4 電極制備
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.5.1 循環(huán)伏安(CV)
        2.5.2 恒流充放電(GCD)
        2.5.3 交流阻抗(EIS)
第3章 Ti_3C_2T_x的合成及電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 Ti_3C_2T_x的堿刻蝕方法優(yōu)化
        3.2.1 XRD測(cè)試分析
        3.2.2 SEM測(cè)試分析
        3.2.3 EDS測(cè)試分析
        3.2.4 Raman測(cè)試分析
        3.2.5 電化學(xué)性能測(cè)試分析
    3.3 Ti_3C_2T_x的酸刻蝕制備方法優(yōu)化
        3.3.1 XRD測(cè)試分析
        3.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試分析
        3.3.3 阻抗測(cè)試分析
    3.4 NH-Ti_3C_2T_x和H-Ti_3C_2T_x結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能分析
        3.4.1 形貌表征分析
        3.4.2 BET測(cè)試分析
        3.4.3 FT-IR及 Raman測(cè)試分析
        3.4.4 XPS測(cè)試分析
        3.4.5 電化學(xué)性能測(cè)試分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 聚苯胺復(fù)合材料的合成及電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 NH-Ti_3C_2T_x/PANI復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能研究
        4.2.1 XRD測(cè)試分析
        4.2.2 TG測(cè)試分析
        4.2.3 FT-IR測(cè)試分析
        4.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試分析
    4.3 NH-Ti_3C_2T_x/PANI和 H-Ti_3C_2T_x/PANI的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系分析
        4.3.1 XRD測(cè)試分析
        4.3.2 形貌表征測(cè)試分析
        4.3.3 EDS測(cè)試分析
        4.3.4 Zeta測(cè)試分析
        4.3.5 TG測(cè)試分析
        4.3.6 BET測(cè)試分析
        4.3.7 FT-IR及 Raman測(cè)試分析
        4.3.8 電化學(xué)性能測(cè)試分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Two-dimensional vanadium carbide（V2CTx） MXene as supercapacitor electrode in seawater electrolyte[J]. Hongtian He,Qixun Xia,Bingxin Wang,Libo Wang,Qianku Hu,Aiguo Zhou.  Chinese Chemical Letters. 2020(04)
[2]工信部召開(kāi)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》編制工作啟動(dòng)會(huì)[J].   人民公交. 2019(02)



本文編號(hào)：3171507