二硫化钼/三维石墨烯复合材料超级电容器性能研究

发布时间：2021-11-06 14:40

　　时下越来越多的环境污染问题（如全球气候变暖和雾霾）的爆发,给减少社会对化石燃料的依赖带来很大的推动力。目前普遍认为最好生产能源应来自可再生和可持续资源（如太阳能、风能、海洋能）。这促使能源领域的相关专家在能源转化和能量存储领域进行了积极地探索研究。在清洁能源技术中,电化学技术被认为是最可行的,归因于其环境友好、可持续发展的特点。超级电容器有高的功率密度、长的循环寿命和低的维护成本而备受关注。超级电容器主要依靠对电解液离子电极正、负极的吸附、脱附进行能量存储。超级电容器按储能机理可将其分为双电层电容器和赝电容电容器,而超级电容器的电极材料是影响其性能的关键因素。超级电容器电极材料需有良好的电导率、较大有效活性比表面积、较短的电解液离子传输距离。为了提高超级电容器的电容性能,可利用电极材料性能的不同对其电极材料进行合理的结构设计,以充分利用电极材料的活性表面。目前,二硫化钼（MoS₂）纳米片因其拥有类似石墨烯的二维结构,且拥有较大的层间距而成为超级电容器电极材料的候选材料,但由于其导电性较差,故引入导电性较好,活性比表面积大的三维石墨烯。本文通过液相剥离法制备得到了二... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器概述
        1.2.1 超级电容器的研究意义
        1.2.2 超级电容器储能机理
    1.3 超级电容器电极材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 三维碳纳米材料
        1.3.3 三维石墨烯
    1.4 二硫化钼概述
        1.4.1 二硫化钼简介
        1.4.2 二硫化钼制备方法
        1.4.3 二硫化钼在能源存储领域中的应用
    1.5 本文选题依据和研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验材料和设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 二硫化钼纳米片及薄膜的制备
    2.3 三维石墨烯的制备及转移
    2.4 二硫化钼/三维石墨烯复合材料的制备
    2.5 超级电容器器件的组装
    2.6 测试方法
第三章 二硫化钼及三维石墨烯结构表征和电化学性能分析
    3.1 二硫化钼纳米片结构表征
        3.1.1 紫外吸收光谱分析
        3.1.2 扫描电子显微分析
    3.2 二硫化钼纳米片薄膜的结构表征及电化学性能分析
    3.3 三维石墨烯结构表征及电化学性能分析
        3.3.1 石墨烯生长原理
        3.3.2 扫描电子显微分析
        3.3.3 X射线衍射分析
        3.3.4 激光共聚焦拉曼光谱分析
        3.3.5 三维石墨烯电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 二硫化钼/三维石墨烯复合材料制备、结构表征及电化学性能分析
    4.1 不同浓度二硫化钼复合物的结构表征及电化学性能分析
        4.1.1 扫描电子显微分析
        4.1.2 循环伏安测试和恒流充放电测试
        4.1.3 交流阻抗测试
    4.2 最佳浓度二硫化钼负载量复合物的结构表征
        4.2.1 X射线光电子能谱分析
        4.2.2 激光共聚焦拉曼光谱分析
    4.3 最佳浓度二硫化钼复合物的电化学性能分析
        4.3.1 恒流充放电测试
        4.3.2 循环稳定性测试
    4.4 本章小结
第五章 超级电容器器件电化学性能分析
    5.1 超级电容器基本参数的选择
    5.2 循环伏安和恒流充放电测试
    5.3 循环稳定性测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文及研究成果



本文编号：3480016