Mo 2 C、MoS 2 /PEI-GO纳米材料作为超级电容器负极材料的电化学性能研究

发布时间：2021-09-04 19:56

　　开发先进的储能设备是解决能源危机的重要举措之一,作为一种清洁的新型能源储存,超级电容器引起了人们的广泛研究,而发掘性能优异的电极材料更是重中之重。纳米材料由于大的比表面积、良好的运输特性以及特殊的物理化学性质,在能源储存和转化的领域得到广泛应用。本文主要是以纳米钼基化合物为研究对象,分别制备了碳化钼（Mo₂C）和二硫化钼/氧化石墨烯（MoS₂/PEI-GO）复合物电极材料,利用XRD,SEM,TEM和XPS等技术对所制备材料的微观结构和形貌进行了分析,同时用循环伏安（CV）、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗（EIS）等技术测试其电化学性能,并针对其电化学性能与结构的关系展开研究。主要研究内容和结果如下:一、Mo₂C具有优异的导电性,是一种典型的赝电容电极材料。本文先通过液相法制得胺金属氧化物,然后在氩气保护下进行热处理,最终制得颗粒状的Mo₂C电极材料,电解液选择的是质子型离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐,它能够提供氢离子（H⁺）,与Mo₂C进行电化... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超级电容器结构示意图

ΔV (V)代表潜在窗口，E (W kg-1)是能量密度，P (Wh kg-1)是功率密度。2.3 结果与讨论.3.1 Mo2C 的结构分析通过 XRD 和 XPS 对碳化钼的晶体结构和元素组成进行了研究。图 2.1a 是碳化钼RD 图谱，可以看出结晶性良好，并且其衍射峰与六方 Mo2C 的标准卡片(JCPDF 35-07致。2θ 角为 34.354 、37.978 、39.392 、52.122 和 61.527 时，对应的晶面为(100)、(002)、(101)、(102)和(110)晶面，而且没有出现其它杂质峰，表明是合成相的 Mo2C。图 2.1b 是 Mo2C 的 XPS 总谱图，总共有四个分峰，分别代表 O 1s、Mo 3 1s 和 Mo 3d 元素。图 2.1c 是 Mo 3d 的高分辨率 XPS 谱图，存在三个分峰，在结合 226.9 eV 处，对应的峰是 Mo 3d5/2，这表明了 Mo2+的存在，在结合能为 229.6 ev32.8 ev 处，分别对应于 Mo5+和 Mo6+的峰。Mo5+和 Mo6+是由于 MoOx的生成，因为试的过程中，Mo2C 暴露在空气中，表面会部分发生氧化[66]。图 2.1d 是 C 1s 的高 XPS 谱图，结合能为 284.5 ev 和 285.9 ev 的两个峰值分别对应 C-C 和 C-O。Mo C 1s 的高分辨谱图和之前报道的数据一致，进一步证明合成了 Mo2C。

Mo2C、MoS2/PEI-GO 纳米材料作为超级电容器负极材料的电化学性能研究.2(a-b)是 Mo2C 的扫描电镜图，可以看出 Mo2C 是由大量纳米片穿插堆积而成，纳米小约为几百纳米。图 2.2(c-d)是 Mo2C 的透射电镜图，可以看出纳米片是由平均大 10 纳米的超细纳米颗粒组成。这种 Mo2C 纳米粒子可以提供丰富的电化学活性位孔隙，有利于电化学反应的发生。


本文编号：3383910