氧化镍纳米材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2020-12-10 03:26

　　作为新型储能设备,超级电容器因其具有较高的功率密度和良好的循环稳定性能而受到了研究人员的广泛的关注。电极材料会在很大程度上影响着超级电容器的电化学性能。因此研究兼具低成本和优异电化学性能的电极材料有着十分重要的意义。过渡金属氧化物NiO是一种理论比电容量高、循环稳定性好、价格低廉、环境友好的超级电容器电极材料,具有研究的潜力。本文以NiO为研究对象,探索了纳米材料的形貌以及其它金属元素的掺杂对NiO电极材料电化学性能的影响。论文的主要研究内容如下:1、以水和乙二醇为溶剂,将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,采用溶剂热的方法合成了NiO纳米片,NiO纳米片通过自组装形成花状结构。通过改变反应温度和溶剂,又合成出了NiO纳米立方体颗粒和NiO纳米球形颗粒。从比表面积测试的数据可以看出NiO纳米片的比表面积在三种形貌中是最大的。用合成的NiO纳米材料制备出工作电极,以6 mol/L的KOH溶液为电解液利用三电极体系进行电化学性能测试。在电化学测试中分别进行了循环伏安测试、恒电流充电放电测试和电化学阻抗谱测试。测试结果表明,NiO纳米片的比电容量最高(电流密度为0.5 A/g时比电容为4... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器的发展历程及应用现状
    1.3 超级电容器的结构组成
    1.4 超级电容器的能量存储机理及分类
        1.4.1 双电层电容器
        1.4.2 赝电容器
        1.4.3 混合型电容器
    1.5 超级电容器电极材料研究进展
        1.5.1 碳基材料
        1.5.2 导电聚合物
        1.5.3 金属氧化物
    1.6 NiO纳米材料的制备方法
        1.6.1 水热/溶剂热法
        1.6.2 化学沉淀法
        1.6.3 溶胶凝胶法
        1.6.4 电化学沉积法
        1.6.5 微波辅助合成法
    1.7 本课题的研究意义及研究内容
第二章 实验试剂、仪器及测试方法
    2.1 实验试剂和仪器
    2.2 材料表征
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 X射线衍射
        2.2.3 比表面积分析
        2.2.4 X射线光电子能谱
    2.3 电化学性能测试
        2.3.1 循环伏安测试
        2.3.2 恒电流充放电测试
        2.3.3 电化学阻抗谱测试
第三章 不同形貌氧化镍纳米材料的合成及其电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 NiO纳米材料的制备
        3.2.2 NiO纳米材料的表征
        3.2.3 工作电极的制备
        3.2.4 电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的形貌与结构表征
        3.3.2 电化学性能测试
    3.4 小结
第四章 镧掺杂氧化镍纳米材料的制备及其电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 La掺杂NiO纳米材料的制备
        4.2.2 La掺杂NiO纳米材料的表征
        4.2.3 工作电极的制备
        4.2.4 电化学性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 样品的形貌与结构表征
        4.3.2 电化学性能测试
    4.4 小结
第五章 钴掺杂氧化镍纳米材料的制备及其电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 Co掺杂NiO纳米材料的制备
        5.2.2 Co掺杂NiO纳米材料的表征
        5.2.3 工作电极的制备
        5.2.4 电化学性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 样品的形貌与结构表征
        5.3.2 电化学性能测试
    5.4 小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：2908003