隨著能源危機的到來和環(huán)境問題的增多,基于超級電容器概念發(fā)展的儲能設(shè)備,因其高功率密度,快速充電能力和長壽命等優(yōu)點而備受關(guān)注。眾所周知,決定超級電容器電化學(xué)儲能性能關(guān)鍵因素是電極材料,因此開發(fā)新型超電容電極材料成為當(dāng)前的研究熱點之一。在各種過渡金屬氧化物材料中,NiO具有價格低廉、易合成、高理論比容量、無毒且環(huán)境友好等優(yōu)點,作為電池型電容材料之一,其開發(fā)與研究備受關(guān)注,具有重大意義。本論文基于簡單的電解技術(shù)制備出了具有超薄納米花片狀形貌的氧化鎳電極材料,對材料的晶體學(xué)結(jié)構(gòu)、形貌特征等物理特性進行研究,并對材料作為堿性超電容正極材料活性進行了表征,進一步探索了不同制備條件對NiO超薄納米花片電極材料的電化學(xué)儲能性能的影響。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1、首先,對所制備的NiO超薄納米花片的物理特性進行了表征。通過XRD證實了NiO的晶體學(xué)結(jié)構(gòu),并由此推斷出基于電解技術(shù)的電化學(xué)反應(yīng)。其次,通過TEM技術(shù)對材料的圍觀形貌特征進行了觀察,從而證實了該NiO產(chǎn)品是由大量超薄納米花片基本單元所構(gòu)成的團簇結(jié)構(gòu),并且暗示了該材料較高的比表面積;再者,通過對柔性電極的SEM及EDS表征,進一步證實,NiO超... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 超級電容器
        1.2.1 超級電容器概述
        1.2.2 超級電容器分類
        1.2.3 超級電容器組成
        1.2.4 超級電容器電極材料
    1.3 超級電容器研究現(xiàn)狀
        1.3.1 柔性固態(tài)超級電容器研究現(xiàn)狀
        1.3.2 氧化鎳材料研究進展
    1.4 本論文研究目的及內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗藥品與儀器
    2.2 實驗內(nèi)容
        2.2.1 超薄納米氧化鎳粉末的制備
        2.2.2 柔性電極的制備
        2.2.3 全電池組裝
    2.3 樣品物性表征及測試
        2.3.1 X射線衍射(XRD)表征
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)表征
        2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)表征
        2.3.4 X射線能譜(EDS)分析
        2.3.5 拉曼光譜(Raman spectra)表征
    2.4 電化學(xué)性能測試
        2.4.1 循環(huán)伏安曲線測試
        2.4.2 恒流充放電曲線測試
        2.4.3 交流阻抗測試
第3章 氧化鎳的制備及電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 氧化鎳超薄納米花片材料的物性表征
        3.2.1 氧化鎳超薄納米花片材料物性表征分析
        3.2.2 TEM形貌分析
        3.2.3 柔性電極EDS分析
    3.3 氧化鎳超薄納米花片材料的性能研究
        3.3.1 循環(huán)伏安測試分析
        3.3.2 恒電流充放電測試分析
        3.3.3 倍率性能測試分析
        3.3.4 循環(huán)壽命分析
        3.3.5 交流阻抗曲線分析
    3.4 全電池性能研究
        3.4.1 實驗方法
        3.4.2 循環(huán)伏安測試分析
        3.4.3 恒電流充放電測試分析
        3.4.4 倍率性能測試分析
        3.4.5 能量密度與功率密度分析
        3.4.6 柔性電極應(yīng)用展示
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同條件制備氧化鎳材料及儲能性能研究
    4.1 引言
    4.2 不同電解液濃度制備氧化鎳材料的表征
        4.2.1 循環(huán)伏安曲線分析
        4.2.2 恒電流充放電曲線分析
        4.2.3 倍率性能分析
    4.3 不同溫度制備氧化鎳材料的表征
        4.3.1 XRD譜圖分析
        4.3.2 循環(huán)伏安測試分析
        4.3.3 恒電流充放電曲線分析
        4.3.4 倍率性能分析
    4.4 不同時間間隔制備氧化鎳材料的表征
        4.4.1 循環(huán)伏安曲線分析
        4.4.2 恒電流充放電曲線分析
        4.4.3 倍率性能分析
    4.5 前驅(qū)體材料的研究
        4.5.1 TEM形貌分析
        4.5.2 前驅(qū)體材料的XRD譜圖
        4.5.3 恒流充放電測試
        4.5.4 倍率性能測試
    4.6 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
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[2]柔性超級電容器電極材料與器件研究進展[J]. 葉星柯,周乾隆,萬中全,賈春陽.  化學(xué)通報. 2017(01)
[3]氧化鎳納米微球的水熱法制備與電容性能研究[J]. 王元有,余文華.  無機鹽工業(yè). 2017(01)
[4]超級電容器研究進展:從電極材料到儲能器件[J]. 宋維力,范麗珍.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[5]超級電容器百篇論文點評（2015.8.1—2015.10.31）[J]. 阮殿波,鄭超,陳雪丹,李林艷,周洲,左飛龍,黃益,崔超婕,顧應(yīng)展,曾福娣,袁峻,喬志軍,傅冠生.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(01)
[6]超級電容器電極材料研究進展[J]. 謝小英,張辰,楊全紅.  化學(xué)工業(yè)與工程. 2014(01)
[7]超級電容器工作電解質(zhì)的研究概況[J]. 殷金玲,張寶宏.  應(yīng)用科技. 2004(10)
[8]超級電容器研究及其應(yīng)用[J]. 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡旭宇,李志強.  稀有金屬. 2003(03)

博士論文
[1]石墨烯基柔性纖維超級電容的電極材料研究[D]. 張雄.蘇州大學(xué) 2015

碩士論文
[1]石墨烯/氫氧化鎳復(fù)合電極材料的制備及其超級電容器性能研究[D]. 苑亦男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3197747