碳材料/过渡金属化合物复合材料的构建及其电化学性能研究

发布时间：2021-05-16 13:12

　　超级电容器（Supercapacitor）作为一种电能存储设备,由于它功率密度高,充电/放电率快,循环寿命长和环境友好等优点被广泛关注。超级电容器的电化学性能的好坏取决于电极材料,电极材料主要包括碳材料、金属氧化物、过渡金属氧化物/氢氧化物和导电聚合物。在电极材料中,镍钴氧化物（NiCo₂O₄）因其合成简单、资源丰富、环境友好,理论比电容大等优点受到研究者的关注。但是镍钴氧化物的稳定性及导电性能较差,因此把过渡金属氧化物和碳材料相结合提高其性能成为当前研究的热点。此外,合适的基底也起着至关重要的作用,如镍泡沫,由于高孔隙度、大的比表面积和独特的三维网络结构,已被广泛应用于电极材料中。本文采用简单的一步水热和煅烧过程,在泡沫镍（NF）上合成均匀的碳/镍钴氧化物（C/NiCo₂O₄）介孔纳米针阵列复合材料。采用X-射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、比表面积和孔隙度分析仪（BET）对泡沫镍/镍钴氧化物（NF/NiCo₂

【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】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 超级电容器
        1.1.1 超级电容器的简介
        1.1.2 超级电容器的分类及其原理
        1.1.3 超级电容器的电极材料
    1.2 碳材料
        1.2.1 碳材料概述
        1.2.2 碳材料的种类
        1.2.3 碳材料在电极材料方面的应用
    1.3 过渡金属氧化物/氢氧化物
        1.3.1 过渡金属氧化物/氢氧化物的简介
        1.3.2 NiCO_2O_4和Ni-MnLDH的制备
        1.3.3 过渡金属氧化物/氢氧化物的应用
    1.4 本课题的研究目的、意义及内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 主要研究内容
2 在泡沫镍表面一步合成C/NiCo_2O_4纳米针阵列及其电化学性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 NF/C/NiCo_2O_4复合材料的制备
        2.2.4 电极的制备
        2.2.5 结构及性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD表征
        2.3.2 XPS表征
        2.3.4 TEM表征
        2.3.5 BET表征
        2.3.6 循环伏安测试
        2.3.7 恒流充放电测试
        2.3.8 循环稳定性测试
    2.4 本章小结
3 3D还原氧化石墨烯泡沫镍/镍锰双氢氧化物纳米片复合材料的制备及其电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 NF/RGO的制备
        3.2.4 NF/RGO/Ni-MnLDH复合材料的制备
        3.2.5 电极的制备
        3.2.6 结构及性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD表征
        3.3.2 XPS表征
        3.3.3 SEM表征
        3.3.4 SEM表征
        3.3.5 循环伏安测试
        3.3.6 恒流充放电测试
        3.3.7 循环稳定性测试
    3.4 本章小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录



本文编号：3189752