层状过渡金属氢氧化物的结构优化及其在超级电容器中的应用

发布时间：2021-07-03 17:11

　　超级电容器由于其较高的功率密度,优异的倍率性能及循环性能而受到广泛关注,但其较低的能量密度限制其发展和应用。这是由于超级电容器中电化学反应主要发生在电极表面,活性材料的利用率相对较低,因此发展嵌入式电容材料是提高能量密度的有效策略。氢氧化钴与氢氧化镍是典型的嵌入式电容材料,其独特的层状结构有利于离子的扩散与反应,从而具有较强的储能能力。然而在实际应用中,它们的性能并未得到充分的发挥,而一些常用的改性手段需要较高的材料成本和技术成本,不利于大规模生产和应用。因此,本论文在上述两种材料的基础上,创新性地选取了阴阳双离子共嵌入的策略,将钾离子与氯离子引入到过渡金属氢氧化物材料中,有效地提高了此类材料的电化学性能,具体工作如下:（1）不同离子嵌入对氢氧化钴性能的影响。通过将没有离子嵌入,氯离子嵌入,钾离子嵌入以及两种离子共嵌入的氢氧化钴进行表征及对比,发现氯离子的嵌入会提高H的吸附能,从而使更多的电解质离子嵌入材料并发生反应,从而提高比电容;而钾离子的嵌入会降低氢氧化钴的带隙,提高其导电性,从而促进电荷的传输与转移,提高比电容和倍率性能。双离子嵌入的样品在两个方面均得到优化,从而具有更高的电化... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同离子嵌入氢氧化钴的扫描电镜图片：（a）Co(OH)2;（b）Co(OH)2/Cl;（c）


本文编号：3263004