镍钴基复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

发布时间：2021-01-31 11:03

　　超级电容器以其高功率密度、循环稳定性好、环境友好等优点成为当下研究热点。但与锂电池与蓄电池相比,超级电容器的能量密度较低,这限制了其在大型用电设备中的应用。目前更多的商业用途是作为蓄电池或锂电池的辅助电源材料,以满足大功率的应急需求。如何进一步提高超级电容器的能量密度是一个研究难点。电极材料作为提升超级电容器性能的关键因素,设计和制备一个高性能的电极材料对于提高器件能量密度至关重要。双电层型电极材料具有高电导性、高比表面积、良好的循环稳定性和倍率性能,但是电容量不高。赝电容型材料具有高的电容量,但是循环稳定性和倍率性能较差。目前提高电极材料性能的有效方法之一,是制备双电层和赝电容材料的复合电极。本论文以碳材料作为基底并与赝电容材料进行复合,通过电极结构的设计与优化,制备三维、多孔、具有自支撑结构的复合电极应用于超级电容器中。具体研究内容如下:首先,采用碳布作为柔性基底,水热法生长NiS纳米花作为二级支撑结构,再通过电沉积技术在NiS纳米花表面制备均匀、垂直分布的NiCo₂S₄纳米片。通过自支撑的多级结构,有效防止纳米片自身的堆叠、团聚,实现高... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同能源存储系统的比功率-比能量密度对比图

第 1 章 绪论超级电容器还具有循环寿命长、可快速充放电和绿色环保等特性，也当下新能源研究的重点之一，并且在汽车新能源有着广泛的应用[16, 1级电容器主要作为蓄电池的辅助电源，用于满足汽车在制动、爬坡、功率的需求，弥补蓄电池在大功率需求方面的缺陷，以达到平衡蓄电作用，大大提高了蓄电池的使用寿命[18-21]。超级电容器的大力发展和再生能源、工业运输和电子产品等提供了一种理想选择，也标志着我的无污染，持久耐用，高效节能的方向迈出了新的一步[22]。超级电容器 超级电容器的结构组成超级电容器主要是由正负电极、电解质溶液、隔膜及集流体组成的，成如下图 1.2 所示[23]。电极是决定超级电容器性能最重要的组成部分[活性物质以及电极材料的结构直接决定了超级电容器储能能力的大小

第 1 章 绪论容器的储能机理理的不同，可将超级电容器分为三种，双电层电容LC)、法拉第赝电容器 (Pseudo-capacitor) 和混合型超超级电容器的储能机理器的储能机理如图 1.3 所示[23]，电极与电解质溶。电解质中的离子可逆吸附在电极的活性物质上化导致电荷分离，产生电势差，从而产生双电层的正负电荷不会彼此转移和中和，属于物理吸附涉及化学反应，电极材料的活性物质并未发生相环稳定性。


本文编号：3010739