钛钴镍基化合物的调控制备、复合改性及超电容性能研究

发布时间：2020-12-22 05:27

　　电极材料的调控制备、复合改性及性能增强机制分析一直是能源存储与转化领域的研究重点。过渡金属化合物凭借其优异的电化学性能在超级电容器领域备受关注。本文以钛钴镍基化合物为研究对象,可控制备了一系列高性能的超级电容器电极材料,并分析了其超电容性能增强机制。作为过渡金属氧化物中最具代表性之一的TiO₂,特别是阳极氧化法制备的TiO₂纳米管阵列（TNAs）,凭借其简单可控的制备方法、高度有序的三维结构、丰富的资源存储以及稳定的物理化学性能等优势在超级电容器领域得到了广泛的关注。本文首先以TNAs为研究对象,先实现了碳及氧空位的共同修饰改性以提高其导电性和电化学活性,然后以碳及氧空位改性的TiO₂纳米管阵列（m-TNAs）为支撑材料,依次将镍钴基化合物,即二元钴氧化物（Co₃O₄纳米颗粒）、三元镍钴氧化物（NiCo₂O₄纳米片）以及镍钴硫化物(Co_0.12Ni_1.88S₂@Co

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

氢化TiO2纳米管阵列的制备过程、形貌以及电化学性能

图 1.1 氢化 TiO2纳米管阵列的制备过程、形貌以及电化学性能Fig. 1.1 Schematic diagram, morphology and electrochemical performance of nanotube arrays[51]等离子体处理：2013 年，Hui Wu 等[62]利用高效的氢等离子体技术制的TiO2纳米管阵列，等离子体处理后，纳米管表面可以形成厚度约为非晶层，修饰上的氧空位(Ti3+)和羟基官能团(-OH)大大增加了 TiO2性能，在 0.05 mAcm-2的电流密度下，其比电容达到了 7.22 mF cm-杂 TiO2纳米管阵列的性能提高近 7.4 倍，同时表现出优异的倍率性稳定性，如图 1.2 所示。等离子体技术是材料表面修饰的高效且直接该氢等离子体技术为增强材料电化学性能提供了一个简单且高效的

第一章 绪论性溶液处理：通过还原性溶液 NaBH4的处理，可在 TiO2纳米管生成氧空位，得到还原态的 TiO2纳米管阵列，提高导电率的同速率[63]。基于此，本课题组[64]将空气退火晶化后的 TiO2纳米管L-1的 NaBH4水溶液中室温反应 2 h，系统研究了不同浓度 NaB制备的还原态 TiO2纳米管阵列超电容性能的影响。通过莫特-肖得出还原态 TiO2纳米管阵列的载流子浓度是原始态 TiO2纳米从而还原态 TiO2纳米管阵列展现出更高的比电容，如图 1.3 所

【参考文献】：
期刊论文
[1]MnO2/H-TiO2纳米异质阵列的调控制备及超电容特性[J]. 徐娟,刘家琴,李靖巍,王岩,吕珺,吴玉程.  物理化学学报. 2016(10)
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本文编号：2931218