钴基双金属氧化物材料的合成及其电化学性能研究
发布时间：2021-05-21 01:21
过渡金属氧化物作为超级电容器的电极材料,最大的优势是理论比电容值高和拥有多种氧化价态。而单金属氧化物的电导率低和循环稳定性差,限制了其在超级电容器中的应用。本文以双金属氧化物及其复合材料为研究对象,采用水热法加煅烧处理对其进行合成。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和EDS能谱仪分析合成材料的晶体结构、微观形貌和元素组成,而对于合成材料电化学性能的测试则通过CS350电化学工作站进行。主要研究内容如下:（1）研究了ZnCo2O4材料的合成及其电化学性能。采用水热法加煅烧处理,以尿素为沉淀剂,以氟化铵为形貌调控剂,合成了ZnCo2O4电极材料。并探究了反应时间、反应温度、尿素添加量、煅烧温度这四个因素对ZnCo2O4材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,这四个因素对ZnCo2O4材料的结构、形貌和电化学性能都有一定的影响,其中,影响材料结晶过程的主要因素是煅烧温度。相比较而言,在反应时间7h,反应温度120℃,尿素添加量5.5 mmol,煅烧温度400℃下合成的ZnCo2O4褶皱微球结构具有的电化学性能更加优异。微球表面的褶皱结构提供了足够的空间使电解液与材料充分的接触,微球表面的孔...
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 超级电容器概述
1.2.1 超级电容器的简介
1.2.2 超级电容器的组成
1.2.3 超级电容器的储能机理
1.3 超级电容器电极材料及其研究进展
1.3.1 碳基材料
1.3.2 导电聚合物材料
1.3.3 金属氧化物/氢氧化物材料
1.4 钴基双金属氧化物电极材料
1.4.1 钴基双金属氧化物材料的制备方法
1.4.2 钴酸锌材料的研究现状
1.4.3 钴酸镍材料的研究现状
1.4.4 其他钴基双金属氧化物材料的研究现状
1.4.5 钴基双金属氧化物材料研究现状的总结与展望
1.5 主要研究内容和技术路线
2 实验方法及原理
2.1 主要实验试剂和仪器
2.2 材料的表征技术
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 X射线衍射仪
2.2.3 EDS能谱分析仪
2.3 材料的电化学测试
2.3.1 电极制备
2.3.2 电化学测试体系
2.3.3 循环伏安测试
2.3.4 恒电流充放电测试
2.3.5 交流阻抗测试
3 ZnCo_2O_4电极材料的合成及其电化学性能研究
3.1 引言
3.2 ZnCo_2O_4电极材料的合成
3.3 合成条件对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.1 反应时间对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.2 反应温度对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.3 尿素添加量对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.4 煅烧温度对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.4 ZnCo_2O_4电极材料的微观形貌分析
3.5 ZnCo_2O_4电极材料的电化学性能测试
3.5.1 循环伏安测试
3.5.2 恒电流充放电测试
3.5.3 交流阻抗测试
3.6 本章小结
4 NiCo_2O_4电极材料的合成及其电化学性能研究
4.1 引言
4.2 NiCo_2O_4电极材料的合成
4.3 NiCo_2O_4电极材料的物相组成和微观形貌分析
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 扫描电子显微镜分析
4.4 NiCo_2O_4电极材料的电化学性能测试
4.4.1 循环伏安测试
4.4.2 恒电流充放电测试
4.4.3 交流阻抗测试
4.5 本章小结
5 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的合成及其电化学性能研究
5.1 引言
5.2 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的合成
5.3 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的物相组成和微观形貌分析
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 扫描电子显微镜分析
5.4 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的电化学性能测试
5.4.1 循环伏安测试
5.4.2 恒电流充放电测试
5.4.3 交流阻抗测试
5.5 三种材料电化学性能之间的比较
5.5.1 循环伏安性能比较
5.5.2 恒电流充放电性能比较
5.5.3 交流阻抗性能比较
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
附件
本文编号：3198785
【文章来源】：河北农业大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 超级电容器概述
1.2.1 超级电容器的简介
1.2.2 超级电容器的组成
1.2.3 超级电容器的储能机理
1.3 超级电容器电极材料及其研究进展
1.3.1 碳基材料
1.3.2 导电聚合物材料
1.3.3 金属氧化物/氢氧化物材料
1.4 钴基双金属氧化物电极材料
1.4.1 钴基双金属氧化物材料的制备方法
1.4.2 钴酸锌材料的研究现状
1.4.3 钴酸镍材料的研究现状
1.4.4 其他钴基双金属氧化物材料的研究现状
1.4.5 钴基双金属氧化物材料研究现状的总结与展望
1.5 主要研究内容和技术路线
2 实验方法及原理
2.1 主要实验试剂和仪器
2.2 材料的表征技术
2.2.1 扫描电子显微镜
2.2.2 X射线衍射仪
2.2.3 EDS能谱分析仪
2.3 材料的电化学测试
2.3.1 电极制备
2.3.2 电化学测试体系
2.3.3 循环伏安测试
2.3.4 恒电流充放电测试
2.3.5 交流阻抗测试
3 ZnCo_2O_4电极材料的合成及其电化学性能研究
3.1 引言
3.2 ZnCo_2O_4电极材料的合成
3.3 合成条件对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.1 反应时间对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.2 反应温度对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.3 尿素添加量对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.3.4 煅烧温度对ZnCo_2O_4电极材料的影响
3.4 ZnCo_2O_4电极材料的微观形貌分析
3.5 ZnCo_2O_4电极材料的电化学性能测试
3.5.1 循环伏安测试
3.5.2 恒电流充放电测试
3.5.3 交流阻抗测试
3.6 本章小结
4 NiCo_2O_4电极材料的合成及其电化学性能研究
4.1 引言
4.2 NiCo_2O_4电极材料的合成
4.3 NiCo_2O_4电极材料的物相组成和微观形貌分析
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 扫描电子显微镜分析
4.4 NiCo_2O_4电极材料的电化学性能测试
4.4.1 循环伏安测试
4.4.2 恒电流充放电测试
4.4.3 交流阻抗测试
4.5 本章小结
5 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的合成及其电化学性能研究
5.1 引言
5.2 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的合成
5.3 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的物相组成和微观形貌分析
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 扫描电子显微镜分析
5.4 ZnCo_2O_4/NiCo_2O_4复合材料的电化学性能测试
5.4.1 循环伏安测试
5.4.2 恒电流充放电测试
5.4.3 交流阻抗测试
5.5 三种材料电化学性能之间的比较
5.5.1 循环伏安性能比较
5.5.2 恒电流充放电性能比较
5.5.3 交流阻抗性能比较
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简历
致谢
附件
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