电化学沉积法可控制备钴基纳米结构及其赝电容性能的研究

发布时间：2021-04-13 10:04

　　超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能器件,它具有比传统电容器功率密度高且其充电的速度快、循环寿命长等优点。电极材料对超级电容器的性能有着很大的影响,合理的设计和合成高性能电极材料是发展超级电容器的有效途径。根据能量储存机制,超级电容器目前可以分为两类:双电层电容器和赝电容器。典型的双电层电容器电极材料是碳材料,具有高的比表面积和良好的导电性,但是能量密度低。目前应用较多的赝电容电极材料主要包括导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩）以及过渡金属氧化物/氢氧化物（RuO₂、MnO₂、Co₃O₄、NiO、CuO、Fe₂O₃、Ni（OH）₂和Co（OH）₂）。与碳材料相比,过渡金属氧化物/氢氧化物主要依靠活性材料表面以及体相中发生氧化还原反应来储存能量,因而具有更高的比电容量和能量密度;而与导电聚合物相比,过渡金属氧化物/氢氧化物具有相对较高的循环稳定性和利用率。此外,过渡金属氧化物/氢氧化物还具有尺寸形貌可... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超级电容器基本结构图

1 绪 论电容器的工作原理与分类超级电容器是与电池相似的电荷储存装置，其核心组成部极材料选用具有高比表面积，高孔隙度的纳米材料，电荷面处。一般的，根据能量储存机制，超级电容器可以被分电容器（EDLC），通过静电荷聚集在电极与电解液界面处容器极其依赖于电极表面与电解液离子的接触面积[20, 21]，类是赝电容器，相比于双电层电容器，赝电容电容器的工性基团的存在产生了快速和可逆的法拉第反应过程，如图制形成的电容量远大于双电层电容[22]。两种作用机制也可以极材料的特质。超级电容器的研究进展得益于纳米材料的

重庆大学硕士学位论文优异的电化学性能归因于导电的三维泡沫镍/掺氮碳纳米管基底以及钴酸镍纳米片的超薄形貌。前者为均匀的电化学沉积提供了骨架，减少了体积变化，同时也为电子和离子的传输提供了导电通路；后者具有大量的活性位点和短的扩散路径，最终复合材料表现出高的超级电容器性能。

【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器在电动汽车上应用的研究进展[J]. 许检红,王然,陈经坤,王勇.  电池工业. 2008(05)
[2]纽扣型液体双电层电容器的研制[J]. 顾温国,李劲,夏云发,曹婉真.  电子元件与材料. 2000(03)

硕士论文
[1]电解液对超级电容器电化学性能影响的研究[D]. 孙帆.中国海洋大学 2013
[2]碳纳米管和金属氢氧化物用作超级电容器电极材料的研究[D]. 刘丽霞.南华大学 2013
[3]钴系复杂微纳米结构的水热合成和性质研究[D]. 庞占文.安徽大学 2012



本文编号：3135097