宏孔导电网络架构下的纳米石墨烯—氢氧化钴

发布时间：2017-04-08 21:12

  本文关键词：宏孔导电网络架构下的纳米石墨烯—氢氧化钴，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：宏多孔硅是基于微电子机械系统技术,通过清洗、氧化、光刻、刻蚀等标准工艺实验步骤,制备的形状规则的理想三维结构,大比表面积和高深宽比是此结构的优势。用作微型储能器件的基础结构时,宏多孔硅展现了优异的性能。宏多孔硅导电性极差,在其表面与通道内沉积一层镍集流层来增加结构的导电性,形成宏孔导电网络(MECN)。传统沉积方法制备的宏孔导电网络,侧壁镍层沉积不均匀、表面与通道电阻不等,本文优化了集流层沉积方法,利用压差原理在宏多孔硅上进行液流无电镀,改善了侧壁集流层沉积不均匀的现象。液流镀镍构成的宏孔导电网络可以增强活性物质的粘附性、扩大储能器件的容量并提高循环测试的稳定性。石墨烯是当今研究的热门,活性物质加入纳米石墨烯可以直接进行有效、快速的吸附脱附反应并大大的提高样品的反应速度；氢氧化钴具有良好的电化学特性,在氧化还原反应的活性上具有很大的优势,通过水热法制备的氢氧化钴呈层状、花状结构,可以提供较大的容量。本文主要对制备的两种结构进行对比：Co(OH)2/MECN结构与Co(OH)2/nano-graphene/MECN结构,与Co(OH)2/MECN结构相比,Co(OH)2/nano-graphene/MECN结构作为电极时的容量略减,为3.522F/cm2 (880.5F/g),但在循环稳定性方面测试经过5000个循环后的衰减仅为1%,并且在进行循环伏安测试时,Co(OH)2/nano-graphene/MECN电极的扫速大大的提高。
【关键词】：宏多孔硅 宏孔导电网络 液流沉积 纳米石墨烯/氢氧化钴 储能器件
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB332
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 绪论14-23
• 1.1 微电子机械系统简介14-17
• 1.1.1 微电子机械系统概念14-15
• 1.1.2 微电子机械系统的发展历程15-16
• 1.1.3 微电子机械系统的特点及应用16-17
• 1.2 宏多孔硅简介17-21
• 1.2.1 宏多孔硅的基本结构及形貌特征17-18
• 1.2.2 宏多孔硅的制备原理及工艺流程18-20
• 1.2.3 宏多孔硅的实际应用20-21
• 1.3 本论文的主要工作21-23
• 第二章 集流层与活性物质制备实验23-34
• 2.1 集流层的制备23-26
• 2.1.1 实验设备以及实验试剂23-24
• 2.1.2 集流层制备方法24-26
• 2.2 活性物质纳米石墨烯-氢氧化钴的制备26-30
• 2.2.1 实验设备以及实验试剂27-28
• 2.2.2 纳米石墨烯的制备方法28-29
• 2.2.3 氢氧化钴的制备方法29-30
• 2.3 表面形貌表征方法及性能测试方法30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 宏孔导电网络工艺及优化研究34-43
• 3.1 宏孔导电网络简介34
• 3.2 宏孔导电网络的制备方法及详细制备过程34-36
• 3.3 传统制备方法存在的问题及优化36-41
• 3.3.1 传统制备方法存在的问题36-37
• 3.3.2 宏孔导电网络的优化37-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 宏孔导电网络架构下的纳米石墨烯-氢氧化钴43-58
• 4.1 活性物质简介43
• 4.2 Co(OH)_2/MECN以及Co(OH)_2/NG/MECN结构的制备方法43-44
• 4.3 Co(OH)_2/MECN结构与Co(OH)_2/NG/MECN结构的表面形貌44-48
• 4.3.1 SEM表征45-46
• 4.3.2 XRD表征46-47
• 4.3.3 EDS表征47-48
• 4.4 电化学工作站及样品电化学性能测试简介48-49
• 4.5 Co(OH)_2/MECN以及Co(OH)_2/NG/MECN结构的电化学测试49-57
• 4.5.1 循环伏安测试49-52
• 4.5.2 恒流充放电测试52-53
• 4.5.3 阻抗谱测试53-56
• 4.5.4 循环稳定性测试56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-61
• 5.1 总结58-59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间发表的学术论文及专利目录65-66
• 致谢66-67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 曾尤;刘鹏飞;赵龙;杜金红;刘畅;;碳纳米管导电网络结构对复合材料拉伸变形的响应性[J];新型炭材料;2013年02期

2 姜力强;王林;张诚;马淳安;;CB填充PVDF复合材料导电网络形成的动力学研究[J];浙江工业大学学报;2008年06期

3 张诚;祝军;王林;马淳安;;CNTs在PVDF熔体中导电网络形成的动力学[J];稀有金属材料与工程;2010年S2期

4 罗美芳;陈雪花;李春忠;邵玮;;纳米SnO_2:Sb导电薄膜制备及导电网络形成机理[J];化学世界;2010年05期

5 ;极薄银片的导电性能[J];金属功能材料;2014年04期

6 周丽春;吴伟端;肖凤英;;聚乙烯/纳米二硫化钼复合材料电性能[J];华侨大学学报(自然科学版);2006年03期

7 钟林新;张美云;陈均志;张震强;;碳纤维导电纸导电性能影响因素的研究[J];中国造纸;2008年04期

8 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 沈佳斌;郭少云;;双向拉伸对PP/CNT体系导电网络的破坏与重建[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

2 鹿燕;温兆银;靳俊;沈忱;吴相伟;吴梅芬;;双三维导电网络锂空气电池空气电极的结构设计及性能研究[A];中国固态离子学暨电池材料青年学术论坛——论文摘要集[C];2013年

3 陈国华;卢金荣;翁文桂;吴大军;陈翔峰;;HDPE/石墨纳米微片的制备及其导电网络的剪切有序化[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 蒋雪;多元碳系导电网络的构建及其应用[D];西南交通大学;2015年

2 屈莹莹;具有导电超细纤维网络的高分子复合材料的构筑及其性能的研究[D];郑州大学;2015年

3 梁峧;宏孔导电网络架构下的纳米石墨烯—氢氧化钴[D];华东师范大学;2016年

4 杨辉;导电高分子复合材料的导电网络构筑与性能[D];浙江大学;2010年

  本文关键词：宏孔导电网络架构下的纳米石墨烯—氢氧化钴，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：293712