钼酸盐基超级电容器电极材料的制备与性能研究
本文选题:超级电容器 切入点:钼酸盐 出处:《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:超级电容器又称电化学电容器,是集电池与普通电容器的优点于一身的新型环保储能装置。钼酸盐类无机材料具有较多的核外电子,具有多重价态,可以发生多样的氧化还原反应,从而可以影响电化学系统的电容特性。钼酸镍、钼酸锰等是一类资源丰富,绿色环保,电化学性能优异的电极材料。本文利用水热反应制备钼酸盐基复合电极材料,以期提高电极材料的电化学性能,并探索复合效果对电极材料性能的影响。具体研究内容如下:(1)通过水热反应,以泡沫镍为基底,合成NiMoO_4及MnMoO_4电极材料,制备的NiMoO_4超级电容器电极材料的形貌是由长度约250nm的长条状颗粒无序堆插在一起形成复杂交织结构的纳米材料,通过计算得到1A g-1条件下其比电容为202.12F g-1。制备的MnMoO_4超级电容器电极材料中的活性物质呈层板状覆盖在泡沫镍表面。通过计算得到1A g-1条件下其比电容为835.40 F g-1。(2)通过水热反应使NiMoO_4/MnMoO_4层状复合材料在泡沫镍基底上生长,成功制备出不同配比的NiMoO_4/MnMoO_4层状复合电极材料,且不同配比的样品具有不同的电化学性能。尤其是NiMoO_4/MnMoO_4比例为1:1的电极材料在1A g-1的电流密度下,比电容可达1248.99 F g-1,是水热法制得的纯MnMoO_4电极材料的比电容的1.6倍左右。同时在10A g-1的电流密度下,其比电容仍可达到793.16F g-1,表现出良好的倍率特性。(3)通过水热反应使NiMoO_4/NiFeLDHs层状复合材料在泡沫镍基底上生长,成功制备出蜂窝片层结构的NiMoO_4/NiFeLDHs层状复合电极材料,且不同配比的样品具有不同的电化学性能。尤其是NiMoO_4/NiFeLDHs比例为1:1的电极材料在1A g-1的电流密度下,比电容可达1302.18 F g-1,是水热法制得的纯NiMoO_4的比电容的6倍左右,同时在1000次充放电循环后,比电容保持率约为77%,表现出良好的电学性能稳定性。
[Abstract]:The super capacitor is also called electrochemical capacitor is a new type of environmental protection, storage battery and advantages of ordinary capacitor in a device. Hewaidianzai molybdate inorganic material has more, with multiple states, can occur various redox reactions, which can affect the capacitance characteristics of the electrochemical system. Nickel molybdate. Molybdate manganese is a kind of abundant resources, green environmental protection, electrode materials with excellent electrochemical performance. The preparation of molybdenum acid base composite electrode materials by hydrothermal reaction system, in order to improve the electrochemical performance of electrode materials, and to explore the effect of compound effect on the properties of electrode materials. The main research contents are as follows: (1) by hydrothermal reaction on nickel foam substrate, synthesis of NiMoO_4 and MnMoO_4 as electrode material and morphology of the prepared NiMoO_4 electrode material of super capacitor is determined by the length of strip particles about 250nm pile inserted together to form disorder The complex nano material weaving structure, through the calculation of 1A g-1 under the conditions of the specific capacitance of active material 202.12F g-1. preparation of MnMoO_4 super capacitor electrode material in the form of a plate covered on the surface of nickel foam. Through the calculation of 1A g-1 under the condition of the specific capacitance is 835.40 F g-1. (2) NiMoO_4/MnMoO_4 layered composite materials growth on nickel foam substrate by hydrothermal reaction, successfully prepared NiMoO_4/MnMoO_4 laminated composite electrode materials of different proportions, and different ratio of samples with different electrochemical properties. Especially the proportion of NiMoO_4/MnMoO_4 as the electrode material 1:1 at current density of 1A g-1, the specific capacitance can reach 1248.99 F g-1, is a pure MnMoO_4 electrode material hydrothermal method and ratio of about 1.6 times the capacitance. At the same time in the current density of 10A g-1, the specific capacitance can reach 793.16F g-1, showing the characteristics of a good rate (3). The NiMoO_4/NiFeLDHs layered composite materials growth on nickel foam substrate by hydrothermal reaction, successfully prepared the cellular lamellar structure of NiMoO_4/NiFeLDHs laminated composite electrode materials, and different ratio of samples with different electrochemical properties. Especially the ratio of NiMoO_4/NiFeLDHs to 1: 1 electrode material in the current density of 1A g-1, the specific capacitance can reach 1302.18 F g-1 is a hydrothermal method of pure NiMoO_4 than about 6 times of the capacitor, and after 1000 cycles, retention rate is about 77% capacitance, exhibit electrical properties good stability.
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM53
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本文编号:1649877
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