锡锰镍氧化物纳米材料的制备及电化学性能研究

发布时间：2022-12-10 07:56

　　氧化锡、氧化锰、氧化镍这些氧化物材料在地表的储量丰富,具有提纯成本低廉、比电容性能良好、绿色友好无污染等优点,有着极大的科学研究潜力,逐渐成为超级电容器电极材料的热门备选材料。然而,它们在用作电极材料的时侯,存在导电性能比较差等问题。为了推进氧化锡、氧化锰、氧化镍这些氧化物材料的实用化,对低成本且有着良好电化学性能的电极材料进行研究就有着极为重要的意义。基于以上考虑,本论文致力于利用简单的水热、煅烧方法,制备了一系列的超级电容器。用氧化物纯相电极材料,包括二氧化锰、二氧化锡、氢氧化镍和氧化镍进行研究,具体研究内容如下:（1）采用简单的一步水热合成的方法,结合较低温度下的煅烧工艺,制备出具有不同形貌的二氧化锰粉体材料。所制备的二氧化锰粉体微观形貌为表面光滑、尺寸不一的长方体,晶体结构保持稳定。煅烧工艺可以在一定程度下调节MnO₂的颗粒尺寸的规整性和均匀程度。在作为超级电容器电极材料时,350℃煅烧的样品表现出最优的综合性能,在1 A g^-1的比电容为30.48 F g^-1,在10 A g^-1的比电容为... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器概述
        1.2.1 超级电容发展简史
        1.2.2 超级电容器的分类
        1.2.3 超级电容器的储能原理
        1.2.4 超级电容器的应用
    1.3 超级电容器电极材料的研究现状
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 导电聚合物
        1.3.3 过渡金属氧化物
    1.4 论文研究目的与意义
第2章 实验试剂、仪器及测试方法
    2.1 实验材料及实验仪器设备
        2.1.1 主要化学原材料
        2.1.2 材料表征测试
    2.2 实验表征的方法
        2.2.1 X射线衍射仪
        2.2.2 扫描电子显微镜
    2.3 电化学性能测试
        2.3.1 循环伏安法测试与原理
        2.3.2 恒电流充放电的测试
        2.3.3 电化学阻抗测试
        2.3.4 材料的电化学性能测试方法
        2.3.5 能量密度和功率密度关系
第3章 二氧化锰的制备及其超级电容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制备
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 二氧化锰的XRD结果表征
        3.3.2 二氧化锰的SEM结果表征
        3.3.3 二氧化锰的电化学性能表征
    3.4 本章结论
第4章 二氧化锡的制备及其超级电容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制备
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 二氧化锡的XRD结果表征
        4.3.2 二氧化锡的SEM结果表征
        4.3.3 二氧化锡的电化学性能表征
    4.4 本章结论
第5章 氢氧化镍/氧化镍的制备及其超级电容器性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料的制备
    5.3 实验结果及讨论
        5.3.1 氢氧化镍和氧化镍的XRD结果表征
        5.3.2 氢氧化镍和氧化镍的SEM结果表征
        5.3.3 氢氧化镍和氧化镍的电化学性能表征
    5.4 本章结论
第6章 结论
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]Identification of reversible insertion-type lithium storage reaction of manganese oxide with long cycle lifespan[J]. Yuxuan Zhang,Fang Lian,Jianhao Lu,Laijun Ma,Ning Chen,Yanan Chen,Dingguo Xia.  Journal of Energy Chemistry. 2020(07)
[2]石墨烯材料专利技术综述[J]. 李茂营.  中国科技信息. 2020(09)
[3]基于水热法合成二氧化锡纳米粒子制备正丁醇传感器[J]. 姚智强,董天为,马赫,郑馨龙,刘维峰.  吉林大学学报(理学版). 2020(05)
[4]竹活性炭电化学性能改性研究进展[J]. 冯子兴,杨建飞,高奇,倪良萌,刘志佳.  林产工业. 2020(04)
[5]包覆在MWCNT表面的共价有机框架复合材料及其超级电容器性能[J]. 王政,丁宇森,郭彬斌,王艳芳.  微纳电子技术. 2020(03)
[6]Co3O4/碳纳米管复合膜的超级电容器性能[J]. 张永霞,王玫,方华,程顺要,王嘉辉.  电镀与精饰. 2020(02)
[7]石墨相氮化碳/二氧化锡复合材料的制备及光催化性能[J]. 宁湘,武月桃,王续峰,刘艳丽.  无机化学学报. 2019(12)
[8]高性能超级电容器用氧化钌/氮掺杂多孔碳复合材料的研究[J]. 付兴平,王灿明,林皓,刘瑞来,胡家朋,林维晟.  电子元件与材料. 2019(12)
[9]二氧化锡/碳纳米管纳米复合材料的制备及电化学性能[J]. 许小兵,徐小勇,李明玲.  巢湖学院学报. 2019(06)
[10]中空二氧化锰制备及其电化学性能研究[J]. 苏金然,王九洲,刘雪省,王立群.  电源技术. 2019(10)

博士论文
[1]溶胶法制备新型三维碳材料及其超级电容器性能调控研究[D]. 许峰.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018
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硕士论文
[1]层状二氧化锰纳米材料的复合与掺杂改性及其电化学性能研究[D]. 秦志磊.华侨大学 2019
[2]氧化镍/聚吡咯材料的制备及超级电容器性能研究[D]. 韩可慧.齐鲁工业大学 2019
[3]二氧化锰-碳复合材料的制备及其水系不对称超级电容器性能研究[D]. 陈永宁.云南大学 2019
[4]氢氧化镍纳米材料的低能耗制备及超级电容器应用[D]. 李禄斌.山东大学 2019
[5]氧化镍基复合材料的微波法制备及其在超级电容器中的应用[D]. 陈思.太原理工大学 2019
[6]氧化镍纳米材料的制备及其电化学性能研究[D]. 符婉琛.长安大学 2019
[7]不同形貌二氧化锰纳米材料的制备及吸波性能研究[D]. 苏婷婷.郑州大学 2019
[8]超级电容器用二氧化锰电极材料的制备及电化学性能研究[D]. 冯冬冬.长安大学 2018
[9]钴基超级电容器电极材料的合成及其电化学性能研究[D]. 张楠.燕山大学 2018
[10]石墨烯/氧化锰复合结构的制备、表征及其电磁性能研究[D]. 张之凡.云南大学 2018



本文编号：3716379