超級電容器作為一種重要的電化學(xué)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(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于能源存儲與轉(zhuǎn)化領(lǐng)域,如可再生能源儲能系統(tǒng)、新能源汽車領(lǐng)域、便攜式電子設(shè)備、智能電網(wǎng)系統(tǒng)等。本論文以可控制備電化學(xué)性能優(yōu)異的鎳鈷鉬基過渡金屬化合物復(fù)合正極材料和新型生物質(zhì)炭負(fù)極材料,并構(gòu)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(biāo),創(chuàng)新性提出電極材料可控合成新理念,通過調(diào)控材料組成、結(jié)構(gòu)和微觀形貌等,設(shè)計合成具有高比電容、倍率性能和循環(huán)特性的正、負(fù)極電極材料,進(jìn)而構(gòu)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(shè)計合成理念、制備方法和技術(shù)路線的基礎(chǔ)上,綜合材料制備、表征和電化學(xué)性能研究結(jié)果,系統(tǒng)探討和分析了材料合成機(jī)理、儲能性能提升機(jī)制以及作為超級電容器電極材料的應(yīng)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(xué)反應(yīng)活性低等影響材料電化學(xué)儲能性能的關(guān)鍵問題,提出了低溫部分硫化鎳鉬氧化物前驅(qū)體,設(shè)計合成具有穩(wěn)定微球結(jié)構(gòu)Ni3S4/Ni（OH）2/MoxOy復(fù)合電極材料的方法。系統(tǒng)分析了制備條件、... 

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)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(jī)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(xiàn)狀
        1.3.1 鎳鉬金屬化合物電極材料研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鎳鈷金屬化合物電極材料研究現(xiàn)狀
    1.4 生物質(zhì)炭超級電容器電極材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 生物質(zhì)炭電極材料的制備
        1.4.2 生物質(zhì)炭電極材料的應(yīng)用
    1.5 本論文的選題意義及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第2章 微球結(jié)構(gòu)Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y復(fù)合電極材料設(shè)計合成及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.2 電極材料制備
        2.2.3 材料表征技術(shù)與電化學(xué)性能測試
    2.3 電極材料表征及電化學(xué)性能研究
        2.3.1 電極材料表征及分析
        2.3.2 硫化反應(yīng)條件對電極材料形貌結(jié)構(gòu)的影響
        2.3.3 電極材料電化學(xué)性能測試及分析
        2.3.4 硫化反應(yīng)條件對電極材料電化學(xué)性能的影響
        2.3.5 煅燒條件對電極材料電化學(xué)性能的影響
    2.4 Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y//AC HSC電化學(xué)性能測試及儲能性能分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 鎳鈷雙金屬化合物電極材料設(shè)計合成及其電化學(xué)性能調(diào)控研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        3.2.2 電極材料制備
        3.2.3 材料表征技術(shù)與電化學(xué)性能測試
    3.3 電極材料表征及電化學(xué)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(yīng)條件對電極材料形貌和晶體結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.3 三元金屬化合物和生物質(zhì)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(xué)性能測試及分析
        3.3.5 反應(yīng)條件對電極材料電化學(xué)性能的影響
        3.3.6 三元金屬化合物電極材料電化學(xué)性能測試及分析
    3.4 CoNi_2S_4/AC、CoNi_2S_4//BC HSCs電化學(xué)性能測試及儲能性能分析
        3.4.1 CoNi_2S_4//AC HSC電化學(xué)性能測試及分析
        3.4.2 CoNi_2S_4//BC HSC電化學(xué)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(jié)
第4章 多雜原子摻雜生物質(zhì)炭電極材料制備及其在準(zhǔn)固態(tài)對稱型超級電容器中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.2.2 電極材料制備
        4.2.3 材料表征技術(shù)與電化學(xué)性能測試
    4.3 電極材料表征及電化學(xué)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(xué)性能測試及分析
    4.4 LC//LC、SC//SC和Ag-SC//Ag-SC電化學(xué)性能測試及儲能性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 超高循環(huán)穩(wěn)定性生物質(zhì)炭電極材料制備及其在準(zhǔn)固態(tài)混合型超級電容器中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        5.2.2 電極材料制備
        5.2.3 材料表征技術(shù)與電化學(xué)性能測試
    5.3 電極材料表征及電化學(xué)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(xué)性能測試及分析
        5.3.3 生物質(zhì)炭電極材料電化學(xué)性能對比分析
    5.4 準(zhǔn)固態(tài)混合型超級電容器電化學(xué)性能測試及儲能性能分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
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