硫化镍纳米材料的合成及其电化学性能研究

发布时间：2024-02-23 18:47

　　本论文以硫化镍材料为研究对象,探索设计合成高性能的超级电容器电极材料。主要研究结果如下:1.采用一步溶剂热法,以硝酸镍和硫脲为原料,直接在泡沫镍(NF)基底上合成纯相的Ni₃S₂纳米结构。利用XRD、XPS、SEM和TEM等手段对其形貌和物相进行表征分析,探索了纯相Ni₃S₂纳米结构的最优生长条件。并将不同条件下生成的样品作为工作电极,利用循环伏安法、恒流充放电、交流阻抗及循环稳定性等一系列的电化学性能测试手段,研究纯相Ni₃S₂电极的超级电容性能。研究结果表明:在生长温度为180?C,生长时间为12 h条件下,制备出了三维网状纳米薄片连接而成多孔结构的纯相Ni₃S₂。其作为超级电容器正极材料时,在所有实验条件中电化学性能最优,具有较高的比电容和良好的循环稳定性。在电流密度为1 A g^-1时,比电容高达1356.8 F g^-1;在电流密度为5 A g^-1

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1超级电容器结构示意图

能防止电子设备由于突然断电造成车或者混合电动汽车对于动力电源的需求emlholz最早发现了超级电容器的储能机理应用到了实际当中[9]。日本电气公司NEC域[10]。现如今，超级电容器在全世界各个国器在我国研究起步较晚，目前正处于不断上结构类新型的储能设备受到科研工作者们的广泛....

图2.1不同生长温度下制备的Ni3S2纳米结构的XRD图谱：120C，150C，180C和200C

进行定性的分析。试采用型号为CS2350的科思特电化学工作站（CorrTest）和三电极，Hg/HgO电极作为参比电极，负载有活性物质的泡沫镍件下在3.0MKOH电解液中测试四个不同生长温度下生长在电化学性能，即循环伏安曲线测试(Cyclicvoltammetry....

图2.2不同生长温度下制备的Ni3S2纳米结构的SEM图：（a，b）：Ni3S2-120C，（c，d）：Ni3S2-150C，（e，f）：Ni3S2-180C和（g，h）：Ni3S2-200C图2.2是120C、150C、180C和200C四个生长温度下反应12h所得产物的

硫化镍纳米材料的合成及其电化学性能研究测到其他物质的杂峰，说明制备所得样品为高纯的在2θ=28.954°处出现了杂质峰，正好与硫的标准比对34）的晶面指数相对应。随着S杂质的出现，生长度逐渐减弱，样品的结晶性变差，纯度变差。当生长，随着反应温度的升高，样品XRD衍射....

图2.3（a，b）为Ni3S2-180C的TEM图像；（c）为Ni3S2-180C的HRTEM图像；（d）为Ni3S2-180C的EDS元素分布图像

原有的蚕卵状形貌破裂，生成薄片。当生长温2.2（e））可以看出，产物形貌基本与150C所得片多孔结构，相对150C产物形貌变得疏松。但从80C纳米片的厚度比150C纳米片的厚度变得更成一个开放的多孔网络结构,孔隙变的更多。这种且可以促进电解质离子....

本文编号：3907806