四氧化三钴/纳米石墨微片复合材料的制备及电化学性能的研究

发布时间：2023-04-23 10:12

　　超级电容器因其高功率密度(可以达到10 k W·kg^-1)、循环寿命长(高达10万次以上)、充放电时间短等优点在多个领域被广泛应用。超级电容器电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,因此研发比电容量大、稳定性好、循环性能好、价格低廉的电极材料成为研究的热点。四氧化三钴/石墨烯复合材料复合不仅有效防止团聚现象,且石墨烯的超大比表面积和良好的导电性确保了复合材料与电解质溶液更充分地接触,进而使复合材料的循环性能有较大的改善。现阶段,国内外有关四氧化三钴/石墨烯复合材料的研究较多的采用两步法,即首先制备四氧化三钴前驱体/氧化石墨烯复合材料,然后热处理获得四氧化三钴/石墨烯复合材料。本文采用一步原位水热法成功制备Co₃O₄纳米颗粒及Co₃O₄/GNP复合材料。采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段研究了一步法工艺参数对复合材料的晶体结构、形貌的影响规律,并采用三电极体系研究探讨了Co₃O₄形貌及Co₃

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 超级电容器电极材料研究进展
        1.2.1 超级电容器的分类
        1.2.2 超级电容器的电极材料及发展趋势
        1.2.3 四氧化三钴电极材料
    1.3 研究内容及目的与意义
第2章 实验方案与研究方法
    2.1 实验原材料
    2.2 仪器及设备
    2.3 材料的制备
        2.3.1 纳米石墨微片(GNP)的制备
        2.3.2 Co₃O₄/GNP复合粉体的制备
        2.3.3 共溶剂体系下多形貌四氧化三钴及其复合粉体的制备
    2.4 表征与测试方法
        2.4.1 X-射线衍射
        2.4.2 扫描电子显微镜
        2.4.3 透射电子显微镜
        2.4.4 电化学性能测试
第3章 Co₃O₄/GNP复合材料的一步法制备
    3.1 纳米石墨微片的制备与表征
        3.1.1 纳米石墨微片的物相分析
        3.1.2 形貌分析
        3.1.3 拉曼光谱
    3.2 四氧化三钴纳米颗粒的制备与性能
        3.2.1 四氧化三钴的形成
        3.2.2 四氧化三钴的形貌
        3.2.3 四氧化三钴的电化学性能分析
    3.3 Co₃O₄/GNP复合材料的制备与表征
        3.3.1 Co₃O₄/GNP复合材料的物相
        3.3.2 Co₃O₄/GNP复合材料的形貌
        3.3.3 Co₃O₄/GNP复合材料电化学性能分析
    3.4 本章小结
第4章 Co₃O₄形貌调控及Co₃O₄/GNP复合材料的电化学性能
    4.1 Co₃O₄纳米颗粒形貌调控及性能
        4.1.1 Co₃O₄纳米颗粒的物相
        4.1.2 Co₃O₄纳米颗粒的形貌
        4.1.3 Co₃O₄纳米颗粒的电化学性能分析
    4.2 原料比对不同形貌Co₃O₄/GNP复合材料电化学性能的影响
        4.2.1 S-Co₃O₄/GNP复合材料的性能
        4.2.2 C-Co₃O₄/GNP复合材料的性能
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3799509