MnO 2 基电容电极复合材料制备及应用研究

发布时间：2024-04-15 03:57

　　来源广泛、成本低廉、环境相容性好的二氧化锰材料理论赝电容值高(1380g/F),作为电容电极材料极具发展和应用前景。但其较差的电导率、质子-离子传输和晶粒易堆叠造成较少的活性面积,严重限制了其本征电容的充分利用,为此,研究低成本、高吸附量、稳定和大比表面积的电容去离子技术电极设计和实用研究以去除水体中的铅离子和水系高电容、廉价、长寿命和高效的超级电容器电极材料的可控构筑开发为目标,选择适宜精确控制和易于工程应用的电沉积方法进行制备。具体采用泡沫镍为载流体,以金属元素(Co、Mo)掺杂引入缺陷和调控MnO₂的方法改进MnO₂沉积层性能,提出引入与PANI性质相似的2,5-二甲氧基苯胺(PDMA)聚合膜或和颗粒铜耦合作为MnO₂一体化电容电极的中间层,以设计改良MnO₂电极纳米结构,制造孔道网络促进扩散,改进导电网络,以促进MnO₂电容电极综合性能的改善,以推动MnO₂电容电极在两者应用中的进一步发展。论文主要取得的结果和结论为:(1)采用两步阳极电沉积法制备...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 电极界面电容特性、影响因素及其应用
        1.1.1 电极界面结构及电容特性
        1.1.2 电极电容影响因素
        1.1.3 电容电极的应用
    1.2 二氧化锰电极电容产生机制
    1.3 二氧化锰电容电极研究现状
        1.3.1 CDI技术中二氧化锰电容电极研究现状
        1.3.2 超级电容器中二氧化锰电容电极研究现状
        1.3.3 高性能二氧化锰电容电极开发策略总结
    1.4 本文研究内容与意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究意义
2 实验方法
    2.1 实验原料及仪器
    2.2 电容电极制备方法
    2.3 电容电极结构及性能分析方法
3 NF/PDMA/MnO₂-Co电容电极制备及其对Pb²⁺电吸附研究
    3.1 引言
    3.2 实验内容
        3.2.1 电极制备
        3.2.2 电极性能测试
    3.3 结果与分析
        3.3.1 PDMA沉积时间确定
        3.3.2 MnO2-Co沉积时间确定
        3.3.3 复合电极结构表征
        3.3.4 复合电极电化学测试
        3.3.5 复合电极对Pb²⁺的吸附行为
    3.4 小结
4 NF/Cu/PDMA/MnO₂-Co-Mo电极制备及储能性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验内容
        4.2.1 电极制备
        4.2.2 电极性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cu层沉积参数确定
        4.3.2 PDMA聚合时间确定
        4.3.3 Co、Mo掺杂的MnO₂ 制备
        4.3.4 复合电极结构表征
        4.3.5 复合电极电化学储能性能
    4.4 小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3955698