尖晶石型硫化物赝电容电极材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2017-09-24 23:45

  本文关键词：尖晶石型硫化物赝电容电极材料的制备及其电化学性能研究

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【摘要】：本论文概述了超级电容器及其电极材料的最新进展,并制备了多种尖晶石型硫化物赝电容电极材料,通过SEM、TEM、XRD、XPS等技术手段对电极材料的组成、形貌以及结构进行表征,采用循环伏安法(CV),恒电流充放电(GCD),电化学阻抗谱(EIS)测试其电化学性质,主要内容如下:1、采用两步水热法,在泡沫镍基底上生长了尖晶石型NiCo_2S_4同质核壳纳米结构,通过X-射线粉末衍射,X-射线光电子能谱,扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对产物的组成及形貌进行了表征。NiCo_2S_4同质核壳纳米结构可作为超级电容器的电极,在电流密度为1 m A cm~(-2)时电容量达1948 m F cm~(-2),经5000次充放电循环后容量保持初始值的94%。以NiCo_2S_4为正极,多孔碳为负极,组装成非对称型超级电容器器件,并测试了其性能。2、采用Cu_2O纳米立方体作为牺牲模板,Ni Cl_2·6H_2O和CoCl_2·6H_2O作为原料,通过水热反应制备了空心结构的镍-钴双氢氧化物立方体,以其为前驱体,经硫化后获得空心结构的尖晶石型NiCo_2S_4立方块。通过X-射线粉末衍射,X-射线光电子能谱,扫描电镜和透射电镜等多种手段对产物进行表征,并测试了产物的电化学性能。3、采用两步水热法,在泡沫镍基底上生长了织物状尖晶石型锰-钴-镍三元硫化物。该物质具有优良的电化学性质,在电流密度为2m A cm~(-2)时,电容量达到了3130 m F cm~(-2),当电流密度为32 m A cm~(-2)时,电容量仍有2560 m F cm~(-2)。将锰-钴-镍三元硫化物作为正极,多孔碳材料为负极,组装了非对称超级电容器器件,该器件在电流密度为2 m A cm~(-2)时,电容量高达1041.5 m F cm~(-2)。
【关键词】：超级电容器 硫化物 复合材料 硫代钴酸镍 核壳结构 纳米盒子
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383;TM53
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 引言10
• 1.2 超级电容器简介10-14
• 1.3 超级电容器的应用与前景14-15
• 1.4 超级电容器电极材料15-20
• 1.5 本论文选题的背景意义及内容20-21
• 参考文献21-27
• 第二章 实验部分27-30
• 2.1 实验试剂27-28
• 2.2 实验仪器28
• 2.3 材料表征28-30
• 第三章 核壳结构NiCo_2S_4的制备及其电化学性能研究30-50
• 3.1 引言30-31
• 3.2 实验部分31-32
• 3.3 结果与讨论32-43
• 3.4 结论43-44
• 参考文献44-50
• 第四章 NiCo_2S_4纳米盒子的制备及其电化学性能研究50-64
• 4.1 引言50-51
• 4.2 实验部分51
• 4.3 结果与讨论51-59
• 4.4 结论59
• 参考文献59-64
• 第五章 镍 钴 锰三元硫化物的制备及其在超级电容器上的应用64-80
• 5.1 引言64-65
• 5.2 实验部分65-66
• 5.3 结果与讨论66-74
• 5.4 结论74
• 参考文献74-80
• 附录：硕士期间完成的论文、专利及获奖情况80-81
• 致谢81

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本文编号：914165