硫化镍/氮掺杂碳纳米管复合材料的制备及其超级电容性能

发布时间：2021-12-29 20:00

　　以掺氮碳纳米管为原料,分别采用水热合成法和高温热解法制备硫化镍与氮掺杂碳纳米管复合材料。利用X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）,透射电镜（TEM）,比表面积及孔分析仪对复合材料的结构形貌组成等进行表征,采用电化学循环伏安,交流阻抗,恒电流充放电等方法对复合材料的超级电容器性能进行分析。主要研究结果如下:以掺氮碳纳米管为基体,采用水热合成法制备了硫化镍/氮掺杂碳纳米管复合材料（NiS/NCNTs）。水热合成法制备的复合材料中,形成的NiS包含α-NiS及β-NiS。研究了制备复合材料的镍盐与氮掺杂碳纳米管投料比对复合材料组织结构及电化学性能的影响。以投料质量比为1:4所获得的NiS/NCNTs-4复合材料中,α-NiS及β-NiS均匀并以较小的晶粒尺寸沉积在掺氮碳纳米管表面,且复合材料具有较高的比表面积,能为电化学氧化还原反应提供更多的活性位点及良好的电荷转移通道。作为电极材料其超级电容性能最优,当电流密度为0.1 A·g-1时,其比容量达到102 F·g-1,经过1000次循环后比电容依然保持初始比电容的80.5%。以氮掺杂碳纳米管为基体,以二乙基二硫代氨基甲酸镍为原料,采用高温... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器的概述
        1.2.1 超级电容器的特点
        1.2.2 超级电容器的结构
        1.2.3 超级电容器分类及储能机理
    1.3 超级电容器电极材料的研究现状
        1.3.1 炭基电极材料
        1.3.2 导电聚合物
        1.3.3 金属氧化物/氢氧化物
        1.3.4 金属硫化物
    1.4 本文的研究意义及主要内容
2.实验及研究方法
    2.1 实验试剂及设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 材料制备
        2.2.1 氮掺杂碳纳米管的制备
        2.2.2 水热合成法制备NiS/NCNTs复合材料
        2.2.3 热解法制备α-NiS/NCNTs复合材料
    2.3 材料表征
        2.3.1 X-射线衍射（XRD）
        2.3.2 透射电镜（TEM）
        2.3.3 扫描电镜（SEM）
        2.3.4 比表面积及孔径分析
    2.4 超级电容器电化学性能测试
        2.4.1 工作电极制备
        2.4.2 电化学测试装置
        2.4.3 循环伏安法
        2.4.4 电化学阻抗谱
        2.4.5 恒电流充放电测试
3 结果与讨论
    3.1 水热合成法制备NiS/NCNTs复合材料
        3.1.1 NiS/NCNTs复合材料的结构和形貌
        3.1.2 NiS/NCNTs复合材料的超级电容性能
        3.1.3 本节小结
    3.2 热解法制备α-NiS/NCNTs复合材料
        3.2.1 α-NiS/NCNTs复合材料的结构和形貌
        3.2.2 α-NiS/NCNTs的超级电容性能
        3.2.3 本节小结
4.结论
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]不同形貌硫化镍纳米材料的可控合成及电化学性能研究[J]. 郎雷鸣.  南京晓庄学院学报. 2012(06)
[2]氮掺杂碳纳米管的制备及其电化学性能[J]. 李莉香,刘永长,耿新,安百刚.  物理化学学报. 2011(02)
[3]电化学混合电容器的研究进展[J]. 刘兴江,陈梅,胡树清,汪继强.  电源技术. 2005(12)
[4]超级电容器研究及其应用[J]. 朱磊,吴伯荣,陈晖,刘明义,简旭宇,李志强.  稀有金属. 2003(03)



本文编号：3556781