碳纳米管诱导中空结构金属氧化物的构建

发布时间：2021-05-12 06:32

　　中空微-/纳结构材料因其特殊的结构优势而具有优异的物理和化学特性,在混合超级电容器（HSCs）、锂离子电池（LIBs）、析氢/析氧电催化（HER/OER）等电化学能源相关应用领域具有应用前景。经典的中空结构材料合成通常涉及硬模板和软模板的利用,然而,模板法通常会遇到合成过程耗时复杂等许多难以克服的障碍。因此,在实际应用中,不使用模板直接合成中空结构材料是首选。根据不同机理,多种无模板方法已得到发展,如奥斯特瓦尔德熟化、柯肯达尔效应、表面保护腐蚀法、电化学置换法等。然而,无模板方法的每一种机制都只适用于特定的体系,且无规律性。另一方面,大多数金属氧化物及氢氧化物的不良导电性仍然是发挥其中空微-/纳米结构性能不可避免的挑战,尤其是作为电极材料时。考虑到这些局限性,本文在功能化多壁碳纳米管（MWCNTs）的诱导下,成功制备了三种中空球金属氧化物及金属氢氧化物/多壁碳纳米管复合材料,开发了一种利用碳材料诱导中空结构形成的导电中空金属氧化物及金属氢氧化物复合物制备的普适方法。还研究了三种复合材料电极的电化学行为。最后,采用上述中空结构金属氧化物及氢氧化物/多壁碳纳米管复合材料作为电极组装成不对称... 

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 微米-/纳米中空材料合成方法的概述
        1.2.1 硬模板法
        1.2.2 软模板法
        1.2.3 无模板法
    1.3 超级电容器的概述
    1.4 微米-/纳米中空材料在超级电容器中的应用
    1.5 本论文的主要研究内容及创新点
第2章 碳纳米管诱导中空氧化铈的制备及其电化学行为
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 样品的制备
        2.2.4 样品的特征
        2.2.5 电化学特征
        2.2.6 不对称电容器的组装
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料特征
        2.3.2 形成机制
        2.3.3 电化学行为
        2.3.4 不对称电容器组装以及性能测试
    2.4 结论
第3章 高性能正极材料HHM-(β)Ni(OH)_2/MWCNTs的制备及其电化学行为.
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 样品的制备
        3.2.4 样品的特征
        3.2.5 电化学特征
        3.2.6 不对称电容器的组装
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料特征
        3.3.2 形成机制
        3.3.3 电化学行为
        3.3.4 不对称电容器的组装以及性能测试
    3.4 结论
第4章 高性能负极材料HS-Fe_3O_4/MWCNTs的制备及其电化学行为
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 样品的制备
        4.2.4 样品的特征
        4.2.5 电化学特征
        4.2.6 不对称电容器的组装
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料特征
        4.3.2 形成机制
        4.3.3 电化学行为
        4.3.4 不对称电容器的组装以及性能测试
    4.4 结论
第5章 结论
参考文献
博士期间科研成果汇总
致谢



本文编号：3182922