三维镍/钴电极材料的构建及超级电容性能研究

发布时间：2020-12-11 04:51

　　因充电时间短、功率密度高、使用寿命长和安全可靠,超级电容不仅用于日常消费电子产品,还作为动力输出装置用于新能源汽车、国防军事等诸多领域。目前,商用化超级电容的电极材料主要是活性碳。活性碳电极只能产生双电层电容,它的比电容量通常小于300 F/g,严重限制了超级电容在需要较大能量密度领域的应用。因此,开发新的电极材料受到学术界和工业界的共同关注。镍/钴电极材料已证实具有高比电容量、良好倍率性能及稳定性,且储量丰富、价格低廉、绿色无毒,是一类极具开发潜力的电极材料。然而,镍/钴电极的电化学性能优劣取决于它的组成及空间结构。论文旨在通过合成理论与方法的创新,构建了系列三维镍/钴氢氧化物、氧化物和硫化物的电活性电极材料,实现超级电容性能的大幅度提升。首先,采用“硬模板”、“软模板”和“无模板”方法合成出不同形貌的3D镍/钴氢氧化物。以SiO₂为硬模板,镍/钴硝酸盐为前驱体,在乙醇溶剂中,一步水热法成功制备出绣球花状镍/钴氢氧化物中空微球。研究发现,在水热反应期间,乙醇与NO3^-发生反应生成OH^-离子。该离子源既可结合Ni

【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

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010-2015年中国汽车保有量Fig.1-1Chinacarparcfrom2010to2015

第一章 绪论录的有关超级电容的研究论文数量。可看出，在2010至201稳增长阶段。自2012开始，论文数量逐年大幅递增，说明超极大的研究兴趣。然而，我国在超级电容器的核心技术(电与美国、俄罗斯、日本等国家差距较大，国内60%-70%的品垄断。因此，开发高性能的超级电容器，并深入开展相关具有重要的学术价值和应用前景，这对于解决能源问题具有

隔膜须具有丰富的孔隙率，这些孔的尺寸仅允许电解液中带电离子自由进出，实现传质效果。通常，影响超级电容器性能优劣的关键因素主要集中在电极和电解液。目前大部分文献报道均以电极材料研究为主，电解液次之。超级电容的基本结构见图1-3：图1-3 超级电容结构Fig. 1-3 Structure scheme of supercapacitors


本文编号：2909934