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四氧化三钴和碳基纳米材料的设计及其在水系锌离子电池和超级电容器中的应用

发布时间:2022-04-17 19:01
  水系超级电容器和水系锌离子电池是环保型储能装置,具有成本低、环境友好与安全性高、功率密度高等特点,有望应用于便携式电子设备、电网储能和电动汽车等领域。目前水系锌离子电池能量密度、工作电压和循环寿命等均与实际应用差距较大,而构筑高性能纳米电极材料是提高其性能的关键。然而,相比锌负极较高的理论比容量,锌离子电池正极材料的容量还有待提高。因此,设计开发具有高容量、高电压、高倍率、长循环寿命的锌离子电池正极材料至关重要。另一方面,碳材料作为超级电容器的常用电极,具有良好的导电性和稳定性。但碳纳米材料相对较低的双电层电容容量是限制碳基超级电容器进一步发展的主要因素。本论文叙述了储能装置电极材料的研究进展,针对Co3O4正极材料和碳纳米材料的设计制备、性能优化及其在水系储能装置中的应用展开深入研究,取得主要成果如下:1.通过在Co3O4纳米片中引入氧缺陷来提高其导电性和增加活性位点,显著提高Co3O4纳米片的储锌容量。采用简便快捷的水热法和热处理制备了Co3... 

【文章页数】:77 页

【学位级别】:硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 水系二次电池的概述
        1.2.1 水系二次电池的定义、工作原理和分类
        1.2.2 水系二次电池正极材料的研究进展
    1.3 水系超级电容器的概述
        1.3.1 水系超级电容器的定义、工作原理和分类
        1.3.2 水系超级电容器正极材料的研究进展
    1.4 本文的选题思路及主要研究内容
        1.4.1 选题思路
        1.4.2 主要研究内容
2 实验技术
    2.1 材料的形貌表征
    2.2 电化学性能测试
    2.3 计算公式
        2.3.1 水系二次电池的计算公式
        2.3.2 水系超级电容器的计算公式
3 富缺陷的Co_3O_4纳米片作为水系锌离子电池的正极材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 Co_3O_4和R-Co_3O_4 纳米片的制备
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 多孔碳材料的设计合成及其电容性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 葡萄糖衍生多孔碳的制备
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果


【参考文献】:
期刊论文
[1]聚吡咯/氧化石墨烯层状复合材料的制备及其在超级电容器中的应用(英文)[J]. 许思哲,周雪皎,吴坤,杨永强,吴海霞.  电化学. 2012(04)
[2]高功率超级电容器用介孔炭电极材料[J]. 徐斌,彭璐,王国庆,曹高萍,吴锋,杨裕生.  电化学. 2009(01)
[3]直立碳纳米管超级电容器的研究[J]. 叶晓燕,王艳芝,宋海燕,孙卓,何品刚,方禹之.  电化学. 2008(01)



本文编号:3646111

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