發(fā)布時間：2022-08-04 15:35

　　超級電容器作為一種重要的電化學儲能器件,因其功率密度高、循環(huán)使用壽命長、安全性好等優(yōu)點而被廣泛應用于能源存儲與轉化領域,如可再生能源儲能系統(tǒng)、新能源汽車領域、便攜式電子設備、智能電網系統(tǒng)等。本論文以可控制備電化學性能優(yōu)異的鎳鈷鉬基過渡金屬化合物復合正極材料和新型生物質炭負極材料,并構筑高功率密度和能量密度超級電容器儲能裝置為研究目標,創(chuàng)新性提出電極材料可控合成新理念,通過調控材料組成、結構和微觀形貌等,設計合成具有高比電容、倍率性能和循環(huán)特性的正、負極電極材料,進而構筑儲能性能優(yōu)異的混合型和對稱型超級電容器儲能器件。本論文在闡明電極材料設計合成理念、制備方法和技術路線的基礎上,綜合材料制備、表征和電化學性能研究結果,系統(tǒng)探討和分析了材料合成機理、儲能性能提升機制以及作為超級電容器電極材料的應用潛力,取得了系列有意義的研究成果,主要包括:（1）為解決過渡金屬化合物電極材料循環(huán)穩(wěn)定性差、單一組分電極材料電化學反應活性低等影響材料電化學儲能性能的關鍵問題,提出了低溫部分硫化鎳鉬氧化物前驅體,設計合成具有穩(wěn)定微球結構Ni3S4/Ni（OH）2/MoxOy復合電極材料的方法。系統(tǒng)分析了制備條件、... 

【文章頁數】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 超級電容器分類及儲能機理
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容器
        1.2.3 混合型超級電容器
    1.3 鎳基超級電容器電極材料研究現狀
        1.3.1 鎳鉬金屬化合物電極材料研究現狀
        1.3.2 鎳鈷金屬化合物電極材料研究現狀
    1.4 生物質炭超級電容器電極材料研究現狀
        1.4.1 生物質炭電極材料的制備
        1.4.2 生物質炭電極材料的應用
    1.5 本論文的選題意義及主要研究內容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 主要研究內容
第2章 微球結構Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y復合電極材料設計合成及其電化學性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 電極材料制備
        2.2.3 材料表征技術與電化學性能測試
    2.3 電極材料表征及電化學性能研究
        2.3.1 電極材料表征及分析
        2.3.2 硫化反應條件對電極材料形貌結構的影響
        2.3.3 電極材料電化學性能測試及分析
        2.3.4 硫化反應條件對電極材料電化學性能的影響
        2.3.5 煅燒條件對電極材料電化學性能的影響
    2.4 Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y//AC HSC電化學性能測試及儲能性能分析
    2.5 本章小結
第3章 鎳鈷雙金屬化合物電極材料設計合成及其電化學性能調控研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑及儀器
        3.2.2 電極材料制備
        3.2.3 材料表征技術與電化學性能測試
    3.3 電極材料表征及電化學性能研究
        3.3.1 雙元金屬化合物電極材料表征及分析
        3.3.2 反應條件對電極材料形貌和晶體結構的影響
        3.3.3 三元金屬化合物和生物質炭電極材料表征及分析
        3.3.4 雙元金屬化合物電極材料電化學性能測試及分析
        3.3.5 反應條件對電極材料電化學性能的影響
        3.3.6 三元金屬化合物電極材料電化學性能測試及分析
    3.4 CoNi_2S_4/AC、CoNi_2S_4//BC HSCs電化學性能測試及儲能性能分析
        3.4.1 CoNi_2S_4//AC HSC電化學性能測試及分析
        3.4.2 CoNi_2S_4//BC HSC電化學性能測試及分析
        3.4.3 CoNi_2S_4//AC、CoNi_2S_4/BC HSCs儲能性能分析
    3.5 本章小結
第4章 多雜原子摻雜生物質炭電極材料制備及其在準固態(tài)對稱型超級電容器中的應用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及儀器
        4.2.2 電極材料制備
        4.2.3 材料表征技術與電化學性能測試
    4.3 電極材料表征及電化學性能研究
        4.3.1 電極材料表征及分析
        4.3.2 電極材料電化學性能測試及分析
    4.4 LC//LC、SC//SC和Ag-SC//Ag-SC電化學性能測試及儲能性能分析
    4.5 本章小結
第5章 超高循環(huán)穩(wěn)定性生物質炭電極材料制備及其在準固態(tài)混合型超級電容器中的應用
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑及儀器
        5.2.2 電極材料制備
        5.2.3 材料表征技術與電化學性能測試
    5.3 電極材料表征及電化學性能研究
        5.3.1 電極材料表征及分析
        5.3.2 電極材料電化學性能測試及分析
        5.3.3 生物質炭電極材料電化學性能對比分析
    5.4 準固態(tài)混合型超級電容器電化學性能測試及儲能性能分析
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Lignin derived multi-doped（N, S, Cl） carbon materials as excellent electrocatalyst for oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cells[J]. Yixing Shen,Yuhang Li,Guangxing Yang,Qiao Zhang,Hong Liang,Feng Peng.  Journal of Energy Chemistry. 2020(05)
[2]Hierarchical CuCo2O4@nickel-cobalt hydroxides core/shell nanoarchitectures for high-performance hybrid supercapacitors[J]. Chenggang Wang,Kai Guo,Weidong He,Xiaolong Deng,Peiyu Hou,Fuwei Zhuge,Xijin Xu,Tianyou Zhai.  Science Bulletin. 2017(16)



本文編號：3669806