过渡金属镍/钼基电极复合材料的制备与电化学性能研究

发布时间：2023-05-26 22:46

　　日益恶化的环境问题和不断增长的能源需求刺激着清洁可再生能源和新型能量载体的快速发展。超级电容器作为新一代环境友好型电化学能量存储和转换装置具有出众的功率密度、卓越的充放电能力和近乎无限的循环寿命等优点,并且在车辆工程、可穿戴电子设备和航空航天等众多研究领域都获得了极大的兴趣。金属氧化物凭借其理想的理论比容量、丰富的氧化还原反应和较低的成本被认为是一类有着巨大应用潜力的超级电容器电极材料。然而,金属氧化物也常常伴随着电导率低和循环稳定差等不良特性。过渡金属氧化物NiMoO₄结合了Ni和Mo两种元素的优点从而表现出较大的比容量,镍离子在提供高电化学活性的同时,钼离子可以增加电极材料的电导率。如果将NiMoO₄进一步与碳纳米管或石墨烯等碳材料结合不仅可以增加复合材料的表面活性且有利于其结构的稳定。本论文旨在通过不同合成方法制备并研究了镍-钼氧化物/碳纳米管和镍-钼氧化物/还原氧化石墨烯复合电极材料的结构、形貌及电化学性能,此外还研究了钠-锰氧化物复合材料在超级电容器中的应用。研究内容如下:(1)以硝酸镍和钼酸铵为氧化剂、柠檬酸为燃烧剂,采用溶液燃烧...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器综述
        1.2.1 超级电容器研究背景
        1.2.2 超级电容器特点
    1.3 超级电容器分类及工作原理
        1.3.1 双电层电容器
        1.3.2 法拉第准电容器(赝电容器)
    1.4 超级电容器电极材料
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 导电聚合物
        1.4.3 金属氧化物/氢氧化物
    1.5 电化学性能测试
        1.5.1 伏安循环测试
        1.5.2 恒流充放电(GCD)
        1.5.3 电化学阻抗测试
    1.6 本文的主要研究内容
第二章 多孔CNTs/C/NiMoO₄复合材料的燃烧合成及其电化学性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验药品和仪器
        2.2.2 材料的制备
        2.2.3 电极的制备和电化学性能测试
        2.2.4 CNTs/C/NiMoO₄|AC非对称电容器的组装与测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氧化剂与燃料比对电化学性能的影响
        2.3.2 CNTs对CNTs/C/NiMoO₄复合材料电化学性能的贡献
        2.3.3 CNTs/C/NiMoO₄|AC非对称电容器的电化学特性
    2.4 本章小结
第三章 NiMoO₄@rGO/NF复合材料的水热法制备及其电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 材料的制备
        3.2.2 测量与表征
        3.2.3 NiMoO₄@rGO/NF||ACASC的组装与测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物性表征
        3.3.2 电化学性能
        3.3.3 NiMoO₄@rGO/NF||ACASC的性能分析
    3.4 本章小结
第四章 Na-Mn氧化物的熔盐法制备及其电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 本章实验药品
        4.2.2 材料的制备
        4.2.3 材料的表征与电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料的物性表征
        4.3.2 电化学表征
        4.3.3 Na-Mn-O550||ACASC的性能分析
    4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
致谢
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本文编号：3823405