自支撑镍基纳米阵列的制备及其超级电容器的应用

发布时间：2024-01-29 12:45

　　超级电容器因具有循环寿命长和功率密度高等特点而成为材料与能源领域的研究热点。其中,电极材料作为超级电容器的关键组成部分,无疑是决定整个器件性能的一个非常重要的方面。因此,开发具有优良电化学性能的新型储能电极材料对超级电容器的实际应用起着重要作用。镍基材料具有热化学稳定性好、电化学活性高、成本低的特点,因此,其作为高性能赝电容器电极材料具有很大的应用前景。由于赝电容器依靠快速的法拉第反应来储存电荷,它们要求电极材料具有较高的导电性,以便在这些反应发生时实现快速的电荷转移。然而,镍基化合物如氢氧化物/硫化物/磷化物等半导体的固有导电性低,导致其实际容量较低。为了克服上述问题,本论文制备了一系列性能优异的自支撑镍基纳米阵列材料,并将其应用于超级电容器。主要研究内容如下:(1)通过一步水热法在泡沫镍基底上成功制备了自支撑海胆状Ni₃S₂纳米颗粒。所获得的Ni₃S₂同时拥有多级结构和自支撑结构的优点。使用该样品为正极,活性炭为负极构建非对称超级电容器时,该器件在电流密度为2 mA cm^-2

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

图1-1不同电化学能源存储设备的功率密度和能量密度示意图[3]

图1-2电容储能的不同机理[18]

图1-3自支撑纳米阵列电极在超级电容器中的典型几何结构[35]

图3-1Ni3S2@Ni的结构表征结果

本文编号：3888210