纳米多孔镍/氧化镍的制备及其性能的研究

发布时间：2021-10-27 03:29

　　本文选取镍基非晶为先驱体,利用自由脱合金技术,在不同浓度的HF腐蚀液中通过控制脱合金时间成功制备出芯部非晶基体支撑的纳米多孔镍（np-Ni;Nanoporous Ni的缩写）,以纳米多孔镍为骨架,在其表面自然氧化生成氧化镍（NiO）或氧化镍/氢氧化物的混合物（NiO_x）,形成自立式NiO,（NiO_x）|np-Ni||芯层非晶基体||np-Ni|NiO,（NiO_x）具有三明治型结构的新型复合材料（本论文中简写为np-Ni/NiO或np-Ni/NiO_x）。课题研究内容主要包括:以不同浓度的HF为腐蚀液,对Ni45Ti20Zr25Al10四元合金进行脱合金制备复合电极材料,利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜及电化学工作站研究材料脱合金前后的相结构、腐蚀形貌及复合材料的电化学性能。本文旨在制备无需与导电剂、粘结剂混合后压制,可直接独立作为超级电容器电极材料的复合电极材料。研究结果表明:制备方法相同,制备工艺不同,所得到的电极材料的形貌结构也不一样:以0.5 M HF为腐蚀液,脱合金时间为30⁶

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 超级电容器简介
        1.1.1 超级电容器的概述
        1.1.2 超级电容器的储能机理及结构
        1.1.3 超级电容器电极材料的研究进展
    1.2 脱合金制备纳米多孔金属
        1.2.1 纳米多孔金属在新能源技术中的应用
    1.3 本课题研究目的和研究内容
        1.3.1 课题研究的目的
        1.3.2 课题主要研究内容
        1.3.3 课题研究思路
第二章 主要实验内容及其测试方法
    2.1 样品的制备
        2.1.1 实验材料和仪器
        2.1.2 样品制备的工艺流程
    2.2 分析与测试方法
        2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.2.2 X射线光电子能谱仪分析(XPS)
        2.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM)
        2.2.4 电化学测试
第三章 np-Ni/NiO的制备及研究
    3.1 前驱体合金元素在 0.5MHF中的化学特性
    3.2 脱合金前后合金的结构特点
        3.2.1 脱合金前后试样宏观形貌的分析
        3.2.2 脱合金前后试样XRD图谱分析
    3.3 HF腐蚀时间对np-Ni/NiO形貌的影响
        3.3.1 HF腐蚀时间对np-Ni/NiO表面形貌的影响
        3.3.2 HF腐蚀后断面形貌分析
    3.4 np-Ni/NiO电化学性能的研究
        3.4.1 脱合金不同时间np-Ni/NiO的CV曲线分析
        3.4.2 脱合金不同时间np-Ni/NiO的恒流充放电分析
        3.4.3 循环稳定性分析
    3.5 本章小结
第四章 np-Ni/NiO_x的制备及研究
    4.1 前驱体合金元素在 0.05MHF中的化学特性
    4.2 脱合金前后合金的结构特点
    4.3 HF腐蚀时间对试样形貌的影响
        4.3.1 HF腐蚀时间对试样表面形貌的影响
        4.3.2 HF腐蚀时间对试样断面形貌的影响
    4.4 HF腐蚀后试样表面XPS分析
    4.5 np-Ni/NiO_x电化学性能的研究
        4.5.1 脱合金不同时间np-Ni/NiO_x的CV曲线分析
        4.5.2 脱合金不同时间np-Ni/NiO_x的恒流充放电分析
        4.5.3 循环稳定性分析
    4.6 本章小结
第五章 实验结论及主要创新点
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3460778