二維Ti 3 C 2 納米結(jié)構(gòu)調(diào)控及其對電化學(xué)性能的影響
發(fā)布時間：2023-02-18 20:31
MXenes是一類快速發(fā)展的新型二維過渡金屬碳/氮化物的總稱。其中,Ti3C2Tx(T為表面官能團=O,-OH,-F等)是最早報導(dǎo)也是研究最多的一種MXene,具有超高導(dǎo)電性(>10000 S/cm),高堆積密度(4 g/cm3)以及優(yōu)異的贗電容特性(1500 F/cm3)。然而二維片層的重堆疊特性卻極大地限制了Ti3C2Tx的倍率性能。已報導(dǎo)的重堆疊解決方案如插層法,垂直排列法,模板法等方法,能一定程度上緩解該問題,但一般會導(dǎo)致其他性能下降。本論文開發(fā)了一種全新的可控氧化法來緩解Ti3C2Tx重堆疊問題,實現(xiàn)了Ti3C2Tx電化學(xué)性能的便捷、高效提升。首先通過原位陽極氧化法,系統(tǒng)地研究了氧化過程對Ti3C
【文章頁數(shù)】：120 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 序言
1.2 超級電容器概述
1.2.1 超級電容器發(fā)展歷史簡述
1.2.2 超級電容器的工作機理
1.2.3 超級電容器的電化學(xué)行為
1.2.4 超級電容器的儲能性能
1.3 二維層狀過渡金屬碳/氮化物(MXene)
1.3.1 MXene的結(jié)構(gòu)特性
1.3.2 MXene的制備方法
1.3.3 MXene的研究現(xiàn)狀、性能與應(yīng)用
1.4 二維Ti3C2Tx在超級電容器中的應(yīng)用
1.4.1 Ti3C2Tx的電荷存儲機理
1.4.2 Ti3C2Tx的性能優(yōu)勢及其重堆疊問題
1.4.3 Ti3C2Tx重堆疊問題的常用解決方案
1.5 本論文立題依據(jù)及主要工作
第二章 原位陽極氧化對Ti3C2Tx重堆疊問題的改善機制研究
2.1 序言
2.2 二維Ti3C2Tx的制備及表征
2.2.1 Ti3C2Tx的制備
2.2.2 Ti3C2Tx的結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
2.2.3 電化學(xué)性能參數(shù)的計算方法
2.3 Ti3C2Tx的陽極氧化效應(yīng)
2.3.1 陽極氧化對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
2.3.2 陽極氧化提升Ti3C2Tx倍率性能機理探究
2.3.3 陽極氧化Ti3C2Tx性能評價
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及其實用化研究
3.1 序言
3.2 Ti3C2Tx的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 Ti3C2Tx的制備
3.2.2 濃硫酸氧化Ti3C2Tx的制備
3.2.3 結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
3.3.1 濃硫酸氧化對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后電化學(xué)性能對比
3.3.3 高載量Ti3C2Tx實用化電極的電化學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 激光輻照對 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的快速調(diào)節(jié)
4.1 序言
4.2 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的改變
4.2.1 Ti3C2Tx的制備
4.2.2 激光功率密度的調(diào)節(jié)
4.2.3 結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
4.3 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響
4.3.1 激光功率密度
4.3.2 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的影響
4.3.3 激光輻照對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
博士期間發(fā)表和完成的論文
致謝
本文編號：3745481
【文章頁數(shù)】：120 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 序言
1.2 超級電容器概述
1.2.1 超級電容器發(fā)展歷史簡述
1.2.2 超級電容器的工作機理
1.2.3 超級電容器的電化學(xué)行為
1.2.4 超級電容器的儲能性能
1.3 二維層狀過渡金屬碳/氮化物(MXene)
1.3.1 MXene的結(jié)構(gòu)特性
1.3.2 MXene的制備方法
1.3.3 MXene的研究現(xiàn)狀、性能與應(yīng)用
1.4 二維Ti3C2Tx在超級電容器中的應(yīng)用
1.4.1 Ti3C2Tx的電荷存儲機理
1.4.2 Ti3C2Tx的性能優(yōu)勢及其重堆疊問題
1.4.3 Ti3C2Tx重堆疊問題的常用解決方案
1.5 本論文立題依據(jù)及主要工作
第二章 原位陽極氧化對Ti3C2Tx重堆疊問題的改善機制研究
2.1 序言
2.2 二維Ti3C2Tx的制備及表征
2.2.1 Ti3C2Tx的制備
2.2.2 Ti3C2Tx的結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
2.2.3 電化學(xué)性能參數(shù)的計算方法
2.3 Ti3C2Tx的陽極氧化效應(yīng)
2.3.1 陽極氧化對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
2.3.2 陽極氧化提升Ti3C2Tx倍率性能機理探究
2.3.3 陽極氧化Ti3C2Tx性能評價
2.4 本章小結(jié)
第三章 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及其實用化研究
3.1 序言
3.2 Ti3C2Tx的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.2.1 Ti3C2Tx的制備
3.2.2 濃硫酸氧化Ti3C2Tx的制備
3.2.3 結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
3.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
3.3.1 濃硫酸氧化對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的影響
3.3.2 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后電化學(xué)性能對比
3.3.3 高載量Ti3C2Tx實用化電極的電化學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 激光輻照對 Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的快速調(diào)節(jié)
4.1 序言
4.2 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的改變
4.2.1 Ti3C2Tx的制備
4.2.2 激光功率密度的調(diào)節(jié)
4.2.3 結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)表征
4.3 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能的影響
4.3.1 激光功率密度
4.3.2 激光輻照對Ti3C2Tx結(jié)構(gòu)的影響
4.3.3 激光輻照對Ti3C2Tx電化學(xué)性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
博士期間發(fā)表和完成的論文
致謝
本文編號：3745481
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