基于超级电容器的金属基化合物的形貌制备及性能研究
发布时间：2022-07-19 11:30
超级电容器是一种新型的储能装置,因其高功率密度,快充放电速率和长循环寿命长而引起了广泛的关注。赝电容器作为超级电容器的一员,经过快速且可逆的氧化还原反应来储存和转换能量。研究更多的赝电容材料集中在金属基化合物上,将其直接作为无粘结剂型电极生长在一定的导电基底上。这种设计使材料能够在紧密的接触基底后形成一定的阵列单元,并且单元之间的间隙有益于电解液离子的扩散,进而增大材料的有效利用率。此外,将不同种类的电极进行复合后形成核壳结构材料,以此达到充分发挥不同组分的协同作用。本文通过对电极材料的结构和形貌进行一定的可控和优化后合成出了含有镁、钴、镍和钼元素的电极,并分析了结构和形貌对其超电容性能的影响。本论文的主要研究内容如下:1、通过“两步”水热法在泡沫镍上制备了核壳结构的Co-Mg复合物@NiMoO4纳米片阵列电极,并探究其电化学性能。利用核壳纳米片结构的协同作用,显著地提升了整合电极的电容性能,并且Co-Mg复合物@NiMoO4电极的电化学性能是高于单相的核层材料的。在最佳制备条件下,将NiMoO4在双氢氧化物结构上水热反...
【文章页数】：66 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 超级电容器分类和原理
1.1.1.1 双电层电容器
1.1.1.2 氧化还原电容器
1.2 超级电容器电极材料的研究现状
1.2.1 碳材料
1.2.2 导电聚合物材料
1.2.3 金属氧化物材料
1.3 纳米阵列电极材料的研究现状
1.3.1 一维纳米管和纳米线阵列电极的研究
1.3.2 二维纳米片阵列电极材料的研究
1.3.3 复合核壳纳米阵列电极材料的研究
1.4 论文的选题依据以及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料的结构和形貌表征
2.2.1 X射线衍射
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 能量色散X射线光谱仪
2.2.5 X射线光电子能谱仪
2.3 材料的电化学结果表征
2.3.1 电化学结果的测试体系
2.3.2 循环伏安测试
2.3.3 恒电流充放电测试
2.3.4 交流阻抗测试
2.3.5 循环稳定性测试
2.4 本章内容小结
第三章 Co-Mg复合物@NiMoO_4核壳纳米阵列的制备及其电化学性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Co-Mg复合物@NiMoO_4核壳纳米片阵列电极的合成
3.2.2 非对称超级电容器的制备
3.2.3 电极材料的形貌表征和电化学测试
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 电极材料的结构和形貌表征
3.3.2 电极材料的电化学测试和分析
3.3.3 非对称超级电容器的电化学测试及结果分析
3.4 本章内容小结
第四章 CoMoO_4纳米片阵列电极的合成及其电化学性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极材料合成示意图
4.2.2 电极材料的制备
4.2.3 电极材料的形貌表征及其电化学性能测试
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 电极材料结构和形貌表征
4.3.2 电极材料的电化学测试和分析
4.4 本章内容小结
第五章 NiMoO_4纳米片阵列电极的合成及其电化学性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 电极材料合成示意图
5.2.2 电极材料的制备
5.2.3 电极材料的结构表征及其电化学性能测试
5.3 实验结果及讨论
5.3.1 电极材料结构和形貌表征
5.3.2 电极材料的电化学测试和分析
5.4 本章内容小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的成果
【参考文献】：
博士论文
[1]用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究[D]. 郎俊伟.兰州理工大学 2010
本文编号：3663337
【文章页数】：66 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 超级电容器分类和原理
1.1.1.1 双电层电容器
1.1.1.2 氧化还原电容器
1.2 超级电容器电极材料的研究现状
1.2.1 碳材料
1.2.2 导电聚合物材料
1.2.3 金属氧化物材料
1.3 纳米阵列电极材料的研究现状
1.3.1 一维纳米管和纳米线阵列电极的研究
1.3.2 二维纳米片阵列电极材料的研究
1.3.3 复合核壳纳米阵列电极材料的研究
1.4 论文的选题依据以及研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品与仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 材料的结构和形貌表征
2.2.1 X射线衍射
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 能量色散X射线光谱仪
2.2.5 X射线光电子能谱仪
2.3 材料的电化学结果表征
2.3.1 电化学结果的测试体系
2.3.2 循环伏安测试
2.3.3 恒电流充放电测试
2.3.4 交流阻抗测试
2.3.5 循环稳定性测试
2.4 本章内容小结
第三章 Co-Mg复合物@NiMoO_4核壳纳米阵列的制备及其电化学性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 Co-Mg复合物@NiMoO_4核壳纳米片阵列电极的合成
3.2.2 非对称超级电容器的制备
3.2.3 电极材料的形貌表征和电化学测试
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 电极材料的结构和形貌表征
3.3.2 电极材料的电化学测试和分析
3.3.3 非对称超级电容器的电化学测试及结果分析
3.4 本章内容小结
第四章 CoMoO_4纳米片阵列电极的合成及其电化学性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 电极材料合成示意图
4.2.2 电极材料的制备
4.2.3 电极材料的形貌表征及其电化学性能测试
4.3 实验结果及讨论
4.3.1 电极材料结构和形貌表征
4.3.2 电极材料的电化学测试和分析
4.4 本章内容小结
第五章 NiMoO_4纳米片阵列电极的合成及其电化学性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 电极材料合成示意图
5.2.2 电极材料的制备
5.2.3 电极材料的结构表征及其电化学性能测试
5.3 实验结果及讨论
5.3.1 电极材料结构和形貌表征
5.3.2 电极材料的电化学测试和分析
5.4 本章内容小结
第六章 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的成果
【参考文献】：
博士论文
[1]用于超级电容器的金属氧化物及其复合电极材料的制备与性能研究[D]. 郎俊伟.兰州理工大学 2010
本文编号：3663337
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3663337.html
