石墨烯/Ni基复合物的制备及电化学性能研究

发布时间：2020-12-28 01:14

　　超级电容器作为一类新型的能源储存装置,具有功率密度高、充电时间短等优点,因而成为目前研究的热点。但因存在能量密度低的缺点,使它的实际应用受到了一定的限制。研究发现,诸如Ni（OH）₂和碱式硝酸镍Ni₃（NO₃）₂（OH）₄等这一系列Ni基赝电容电极材料的理论比容量及能量密度都相对较高,具有良好的发展空间。循环寿命短、导电性差且易发生堆积是目前Ni基复合物存在的主要问题。石墨烯因其独特的结构而具有很多优良的性能,如机械强度高、载流子迁移速度快、比表面积大等,被广泛地应用于超级电容器领域。将碳材料和Ni基赝电容材料相互结合,不仅能提高材料的比表面积,而且还能够增强材料的导电性及稳定性能;同时将过渡金属元素嵌入到复合材料中也是增强材料导电性的一种好方法。本文通过以RGO为基底,成功获得了在RGO上直接生长的Ni基功能材料,并系统地研究了材料的电化学性能。本论文的主要研究内容:（1）以RGO为基底直接生长Co掺杂的α-Ni（OH）₂纳米片,成功地通过一步溶剂热法制... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器的分类及储能机理
        1.2.1 双电层电容器
        1.2.2 法拉第赝电容器
    1.3 超级电容器的结构
    1.4 超级电容器的电极材料
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 金属氧化物/氢氧化物
        1.4.3 导电聚合物
    1.5 本论文的研究目的及主要内容
2 实验材料、方法及表征测试
    2.1 药品与仪器清单
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 理化表征方法
        2.2.1 扫描电子显微镜（SEM）
        2.2.2 透射电子显微镜（TEM）
        2.2.3 X射线衍射图谱（XRD）
        2.2.4 X射线光电子能谱（XPS）
        2.2.5 拉曼光谱分析（Raman）
2吸脱附测试">        2.2.6 等温N₂吸脱附测试
        2.2.7 X射线能谱分析（EDS）
    2.3 电极材料的电化学性能测试方法及原理
        2.3.1 循环伏安测试
        2.3.2 恒流充放电测试
        2.3.3 交流阻抗测试
        2.3.4 漏电流测试
        2.3.5 自放电测试
2/RGO纳米片的制备及在超级电容器中的研究">3 3D多孔Co掺杂的α-Ni（OH）₂/RGO纳米片的制备及在超级电容器中的研究
    3.1 引言
    3.2 活性材料的制备
        3.2.1 氧化石墨GO的制备过程
2/RGO的制备">        3.2.2 Co掺杂的α-Ni（OH）₂/RGO的制备
2/RGO结构的表征及数据分析">    3.3 Co掺杂的α-Ni（OH）₂/RGO结构的表征及数据分析
        3.3.1 XRD表征
        3.3.2 Raman表征
        3.3.3 SEM与TEM形貌表征及元素分析
2吸脱附表征测试">        3.3.4 等温N₂吸脱附表征测试
        3.3.5 XPS表征测试
    3.4 反应机理
    3.5 电化学性能表征
    3.6 不对称超级电容器的两电极性能测试
    3.7 本章小结
4 溶剂导向制备Ni基复合物及其在超级电容器领域的研究
    4.1 引言
    4.2 不同溶剂下活性材料的制备
    4.3 材料结构的表征及数据分析
        4.3.1 XRD表征
        4.3.2 SEM表征
        4.3.3 Raman表征
    4.4 反应机理
    4.5 活性材料的电化学性能测试
    4.6 CNG-iso//AC的电化学性能测试
    4.7 本章小结
结论
创新 点
参考 文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器的发展及应用现状[J]. 黄晓斌,张熊,韦统振,齐智平,马衍伟.  电工电能新技术. 2017(11)
[2]电化学储能基本问题综述[J]. 李泓,吕迎春.  电化学. 2015(05)



本文编号：2942855