MnO 2 /Co-ZIF基多孔碳复合材料超级电容器性能研究

发布时间：2024-06-29 00:05

　　随着社会的飞速发展,传统化石燃料的过度消耗已造成生态环境的严重恶化。电化学超级电容器(EC),也称为超级电容器,具有高功率密度和出色的循环性能,在能量转换和存储中起着重要作用。然而,超级电容器因其能量密度低而应用受到限制。我们知道,超级电容器的能量密度取决于材料电压窗口和比电容。所以,寻找具有宽泛电压窗口和高比电容的电极材料是解决能量密度低问题的有效方法。MnO₂具有丰富的自然储量,环境友好,宽电压范围(0-1.0 V)和较高的理论比电容(～1370 F g^-1)等优点,因此受到人们的青睐。然而,导电性差使得二氧化锰的实际比电容和稳定性不尽如人意。因此,研究如何提高二氧化锰的实际利用率具有重要意义。本论文基于Co-ZIF衍生的多孔碳以性能为导向构筑MnO₂复合电极,通过优化参数实现了提高MnO₂电容性能的目标。我们主要的研究内容如下:其一,以碳纸为集流体,构筑ZIF-67基纳米多孔碳和MnO₂复合结构(Na⁺-MnO₂/NPC)。复合...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 超级电容器简介
        1.1.1 超级电容器的特点
        1.1.2 超级电容器的结构
        1.1.3 超级电容器的分类及原理
    1.2 超级电容器电极材料研究概述
        1.2.1 电极材料的种类及研究进展
        1.2.2 MnO₂电极材料的研究现状
        1.2.3 MnO₂复合电极材料的研究现状
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 MnO₂/ZIF-67 基多孔碳材料的制备及电化学性能的分析
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料制备
        2.2.2 材料的表征仪器
        2.2.3 材料的电化学测试技术
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 MnO₂/ZIF-67 基多孔碳材料的形貌及结构表征
        2.3.2 样品电化学性能研究
        2.3.3 非对称超级电容器的组装及其超电性能表征
    2.4 本章小结
第3章 MnO₂/叶状Co-ZIF基多孔碳材料的制备及电化学性能的分析
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料制备
        3.2.2 材料的表征仪器
        3.2.3 材料的电化学测试技术
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 叶状Co-ZIF材料的形貌及结构表征
        3.3.2 叶状Co-ZIF基多孔碳材料的形貌及结构表征
        3.3.3 MnO₂/叶状Co-ZIF基多孔碳材料的形貌及结构表征
        3.3.4 样品电化学性能研究
        3.3.5 非对称超级电容器的组装及其超电性能表征
    3.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3996863