三维MoO 2 @MoS 2 /GO及NiO@NiS/GO复合材料的制备及其超级电容性研究
发布时间：2024-02-25 18:21
超级电容器作为一种新型储能设备,具有快速充放电、使用寿命长、功率密度高等特点,而电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一。碳材料由于它的大比表面积及价格低廉的特点成为近年来超级电容材料的研究热点。碳材料中,三维泡沫石墨烯是一种三维立体构型的、具有大比表面积、低密度、高孔隙率、高电导率的碳材料。过渡金属氧化物具有多种化合价态,作为电极材料时,电解液中的离子与金属氧化物之间发生氧化还原反应产生法拉第赝电容。本文以三维泡沫石墨烯为骨架,在其表面负载纳米金属氧化物,将三维泡沫石墨烯与金属氧化物进行复合,得到性能优良的超级电容器电极材料。并在此基础上,通过离子交换法将复合材料中金属氧化物硫化为金属硫化物,利用硫化物的稳定特性,来提高电极材料在电解液中的循环稳定性能。(1)三维(3D)MoO2@MoS2/GO泡沫的制备及其超级电容性质研究。采用水热法和化学沉积法分别制备3D MoO2/GO复合材料。电化学测试表明,水热法制备的复合材料有较大的比电容:在电流密度为2 A·g-1时,水热和化学沉积两种方法制备的复合材料电容值分别为52...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 超级电容器的简介
1.2.1 超级电容器的发展历史及研究现状
1.2.2 超级电容器的特性
1.2.3 超级电容器的结构与分类
1.2.4 超级电容器的应用
1.3 超级电容器的电极材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 过渡金属氧化物
1.3.3 三维泡沫石墨烯/过渡金属氧化物复合材料
1.4 课题主要实验内容及创新点
1.4.1 课题主要实验内容
1.4.2 课题创新点
第2章 实验部分
2.1 实验过程中主要用到的试剂及仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 材料的组成形貌表征方法
2.2.1 红外光谱仪(IR)
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 透射电子显微电镜(TEM)
2.2.4 X-射线能谱仪(EDS)
2.2.5 X-射线衍射仪(XRD)
2.2.6 X-射线光电子能谱仪(XPS)
2.2.7 拉曼光谱仪(Raman)
2.2.8 热重分析仪(TG)
2.2.9 比较面积及孔径测定仪(BET)
2.3 电化学测试方法
2.3.1 循环伏安法(CV)
2.3.2 计时电位法 (GV)
2.3.3 交流阻抗法 (EIS)
第3章 3D MoO2@MoS2/GO复合材料的制备及其在超级电容器的应用
3.1 引言
3.2 复合材料及电极的制备
3.2.1 氧化石墨烯的制备
3.2.2 水热法 3D MoO2/GO复合材料的制备
3.2.3 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料的制备
3.2.4 3D MoO2@MoS2/GO复合材料的制备
3.2.5 工作电极的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 氧化石墨烯的结构表征
3.3.2 水热法 3D MoO2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.3 水热法 3D MoO2/GO复合材料电化学性能测试
3.3.4 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.5 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料电化学测试
3.3.6 3D MoO2@MoS2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.7 3D MoO2@MoS2/GO复合材料电化学性能测试
3.4 本章小结
第4章 3D NiO@NiS/GO复合材料的制备及其在超级电容器的应用
4.1 引言
4.2 复合材料及电极的制备
4.2.1 水热法 3DNiO/GO复合材料的制备
4.2.2 化学沉积法 3DNiO/GO复合材料的制备
4.2.3 3DNiO@NiS/GO复合材料的制备
4.2.4 工作电极的制备
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 水热法制备的 3DNiO/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.2 水热法 3D NiO/GO复合材料电化学性能测试
4.3.3 化学沉积法 3D NiO/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.4 化学沉积法 3D NiO/GO复合材料电化学性能测试
4.3.5 3D NiO@NiS/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.6 3D NiO@NiS/GO复合材料电化学性能测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3910707
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的背景与意义
1.2 超级电容器的简介
1.2.1 超级电容器的发展历史及研究现状
1.2.2 超级电容器的特性
1.2.3 超级电容器的结构与分类
1.2.4 超级电容器的应用
1.3 超级电容器的电极材料
1.3.1 碳材料
1.3.2 过渡金属氧化物
1.3.3 三维泡沫石墨烯/过渡金属氧化物复合材料
1.4 课题主要实验内容及创新点
1.4.1 课题主要实验内容
1.4.2 课题创新点
第2章 实验部分
2.1 实验过程中主要用到的试剂及仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 材料的组成形貌表征方法
2.2.1 红外光谱仪(IR)
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.3 透射电子显微电镜(TEM)
2.2.4 X-射线能谱仪(EDS)
2.2.5 X-射线衍射仪(XRD)
2.2.6 X-射线光电子能谱仪(XPS)
2.2.7 拉曼光谱仪(Raman)
2.2.8 热重分析仪(TG)
2.2.9 比较面积及孔径测定仪(BET)
2.3 电化学测试方法
2.3.1 循环伏安法(CV)
2.3.2 计时电位法 (GV)
2.3.3 交流阻抗法 (EIS)
第3章 3D MoO2@MoS2/GO复合材料的制备及其在超级电容器的应用
3.1 引言
3.2 复合材料及电极的制备
3.2.1 氧化石墨烯的制备
3.2.2 水热法 3D MoO2/GO复合材料的制备
3.2.3 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料的制备
3.2.4 3D MoO2@MoS2/GO复合材料的制备
3.2.5 工作电极的制备
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 氧化石墨烯的结构表征
3.3.2 水热法 3D MoO2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.3 水热法 3D MoO2/GO复合材料电化学性能测试
3.3.4 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.5 化学沉积法 3D MoO2/GO复合材料电化学测试
3.3.6 3D MoO2@MoS2/GO复合材料结构与形貌表征
3.3.7 3D MoO2@MoS2/GO复合材料电化学性能测试
3.4 本章小结
第4章 3D NiO@NiS/GO复合材料的制备及其在超级电容器的应用
4.1 引言
4.2 复合材料及电极的制备
4.2.1 水热法 3DNiO/GO复合材料的制备
4.2.2 化学沉积法 3DNiO/GO复合材料的制备
4.2.3 3DNiO@NiS/GO复合材料的制备
4.2.4 工作电极的制备
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 水热法制备的 3DNiO/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.2 水热法 3D NiO/GO复合材料电化学性能测试
4.3.3 化学沉积法 3D NiO/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.4 化学沉积法 3D NiO/GO复合材料电化学性能测试
4.3.5 3D NiO@NiS/GO复合材料结构与形貌表征
4.3.6 3D NiO@NiS/GO复合材料电化学性能测试
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3910707
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