过渡金属化合物电极材料的制备及在超级电容器中的应用

发布时间：2022-01-18 20:53

　　超级电容器以其高功率密度、高充放电效率和长循环寿命等优点,在高效储能领域有着广阔的应用前景。电极材料作为电容器的主要组成部分,也是影响电容器电化学性能的关键所在,如何提高电极材料的比电容、导电性、循环性能和深入透彻的理解其储能机理是制备高能量密度电容器的重要问题之一。其中,纳米尺寸的过渡金属材料由于其丰富的自然储量、强的导电性、大的理论比电容等特点,在过去二十年里获得了广泛的应用发展。然而,对于多数过渡金属化合物来说,实际比电容低、能量密度差以及循环寿命短的劣势却限制了它们广泛的商业化应用。针对以上问题,本论文在基于绿色环保、成本低廉、功率密度大、导电性强的基础上着重在比电容、循环寿命两方面对电极材料进行改进。另外,通过组装成非对称超级电容器（ASC）来拓宽超级电容器的电位窗口,进而解决能量密度低的问题。本论文的主要研究内容如下:（1）通过改变阳离子反应物的比例,利用水热合成法在泡沫镍基底合成出不同的镍钴基化合物（NiCo₂S₄/NiS中空纳米微球和NiCo₂S₄/Co₉S

【文章来源】：华侨大学福建省

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

常见存储器件的Ragon曲线

科琴黑、乙块黑或者石墨类导电剂等）、集流体构、存储的主要载体，其电化学性能的高低对 SCs 充用。通常选择具有大比表面积、高空隙率的纳米材电剂的使用可以降低电极材料与集流体之间的电阻放电速度。目前常用到的导电剂大多数是碳黑导电墨类导电剂等），它具有颗粒小、表面积大、导电性和吸液保液双重作用。粘结剂（如，聚四氟乙烯入可以增加导电剂和活性物质的粘结性，并且也有的结合。电解质可分为水系电解质、有机系电解质的分解电压可以决定超电的工作电压窗口的大小，应的正负离子。此外，电解质可以稳定保持的温度温度范围。隔膜作为 SCs 重要组成部分，在允许电阻止了正负极间离子的通过，防止短路。隔膜应具高、电阻低，电化学稳定性好的性质，且可以储存高分子半透膜、聚丙烯膜、无纺布等绝缘材料。

华侨大学博士学位论文电容器的分类与储能机理 SCs 储能机理的不同，可将其分为双电层电容器（Electricalacitors，EDLCs）、法拉第赝电容电容器（Faradic pseudocapa混合型超级电容器（Hybrid supercapacitors，HSCs）非对称超symmetrical supercapacitors，ASCs）；对称超级电容器（Symacitors，SSCs）。电层电容器储存机理

【参考文献】：
期刊论文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai.  National Science Review. 2017(03)
[2]超级电容器用活性炭电极材料研究进展[J]. 侯敏,邓先伦,孙康,肖凤龙,杨华.  生物质化学工程. 2015(03)



本文编号：3595571