二氧化锰/石墨原位复合材料及其在电化学器件上的应用
发布时间：2021-02-21 06:24
二氧化锰（MnO2）拥有良好的电化学性能,在各类电化学储能器件中都有广泛的应用,但是它的低导电率使其在实际应用中大打折扣。本文采用原位合成的方法在石墨纸上生长MnO2,将得到的二氧化锰/石墨复合材料用做超级电容器、锌离子电池的电极材料以及锂硫电池的隔膜,并研究其电化学性能。本论文对二氧化锰/石墨复合材料在电化学储能器件中应用的研究结果如下:一、MnO2材料被广泛应用于超级电容器中,其理论容量高达1370 F/g,但由于自身的导电性不佳导致实际的比容量偏低。采用石墨纳米片（GNP）为基底,在GNP两侧涂覆一定厚度的纤维素纳米纤维（CNF）,利用CNF在水溶液中的溶胀作用,经过KMnO4氧化制备了MnO2基自支撑电极材料。结果表明,利用该方法制备的MnO2电极材料的体积比容量随MnO2厚度的增加而增加。当MnO2厚度为13.2μm时,在电流密度为0.5 mA/cm2下的体积比容量达到315.2 F/cm3<...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【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
2）概述"> 1.2 二氧化锰（MnO2）概述
2 的结构类型"> 1.2.1 MnO2 的结构类型
2 的制备方法"> 1.2.2 MnO2 的制备方法
1.3 超级电容器简介
1.3.1 超级电容器电极材料的研究
1.3.2 超级电容器的储能机理及分类
1.3.3 二氧化锰在超级电容器中的应用
1.4 锌电池简介
1.4.1 锌锰电池
1.5 锂硫电池简介
1.5.1 锂硫电池充放电机理
1.5.2 锂硫电池的主要问题
1.5.3 二氧化锰在锂硫电池中的应用
1.6 本论文研究的意义及内容
1.6.1 研究的意义
1.6.2 研究内容
第二章 石墨纸上纳米纤维素辅助生长二氧化锰高性能超级电容器
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及设备
2.2.2 样品制备
2.2.3 微观形貌的表征
2.2.4 样品结构的表征
2.2.5 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 微观形貌分析
2.3.2 结构组成分析
2.3.3 电化学性能分析
2.4 本章小结
第三章 电解石墨纸/二氧化锰正极材料在水系锌离子电池中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及设备
3.2.2 样品制备
3.2.3 微观形貌的表征
3.2.4 结构组成的表征
3.2.5 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 微观形貌分析
3.3.2 结构组成分析
3.3.3 电化学性能分析
3.3.4 透射电子显微镜分析
3.4 本章小结
第四章 二氧化锰/石墨修饰商业隔膜在锂硫电池中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及设备
4.2.2 样品的制备
4.2.3 微观形貌表征
4.2.4 力学性能的表征
4.2.5 结构组成表征
4.2.6 电化学性能的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 微观形貌分析
4.3.2 力学性能的分析
4.3.3 结构组成分析
4.3.4 电化学性能分析
4.3.5 样品循环100 圈微观形貌分析
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水系锌离子电池的原理、组装与应用[J]. 王子野,李国华. 科技风. 2019(05)
[2]超级电容器电极材料的研究进展[J]. 秦红梅,岳鲁超,米杰. 太原科技大学学报. 2018(06)
[3]正极材料不同配比对锂硫电池性能的影响机理[J]. 闫时建,郝豫宝,郭锦,张敏刚. 材料工程. 2018(11)
[4]锂硫电池安全性问题现状及未来发展态势[J]. 胡策军,杨积瑾,王航超,陈一帆,张茸茸,刘文,孙晓明. 储能科学与技术. 2018(06)
[5]氧化镍/还原氧化石墨烯复合物的制备及其在超级电容器中的应用[J]. 徐欢,陈新胜,王利芳. 化学试剂. 2018(09)
[6]石墨炔在电化学储能器件中的应用[J]. 神祥艳,何建江,王宁,黄长水. 物理化学学报. 2018(09)
[7]二氧化锰基超级电容器的研究进展[J]. 黄文欣,李军,徐云鹤. 材料导报. 2018(15)
[8]锂离子电池循环寿命研究综述[J]. 陶文玉,张敏,徐霁旸. 电源技术. 2018(07)
[9]锂硫电池研究进展[J]. 张新河,王娜,汤春微,崔彦辉,武俊伟. 电源技术. 2018(06)
[10]中国锰矿资源特征及潜力预测[J]. 丛源,董庆吉,肖克炎,陈建平,高永宝,阴江宁. 地学前缘. 2018(03)
硕士论文
[1]纳米二氧化锰的制备及其电容性能研究[D]. 杨玉娟.天津大学 2007
本文编号：3043972
【文章来源】：东华理工大学江西省
【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
2）概述"> 1.2 二氧化锰（MnO2）概述
2 的结构类型"> 1.2.1 MnO2 的结构类型
2 的制备方法"> 1.2.2 MnO2 的制备方法
1.3 超级电容器简介
1.3.1 超级电容器电极材料的研究
1.3.2 超级电容器的储能机理及分类
1.3.3 二氧化锰在超级电容器中的应用
1.4 锌电池简介
1.4.1 锌锰电池
1.5 锂硫电池简介
1.5.1 锂硫电池充放电机理
1.5.2 锂硫电池的主要问题
1.5.3 二氧化锰在锂硫电池中的应用
1.6 本论文研究的意义及内容
1.6.1 研究的意义
1.6.2 研究内容
第二章 石墨纸上纳米纤维素辅助生长二氧化锰高性能超级电容器
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及设备
2.2.2 样品制备
2.2.3 微观形貌的表征
2.2.4 样品结构的表征
2.2.5 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 微观形貌分析
2.3.2 结构组成分析
2.3.3 电化学性能分析
2.4 本章小结
第三章 电解石墨纸/二氧化锰正极材料在水系锌离子电池中的应用
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料及设备
3.2.2 样品制备
3.2.3 微观形貌的表征
3.2.4 结构组成的表征
3.2.5 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 微观形貌分析
3.3.2 结构组成分析
3.3.3 电化学性能分析
3.3.4 透射电子显微镜分析
3.4 本章小结
第四章 二氧化锰/石墨修饰商业隔膜在锂硫电池中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料及设备
4.2.2 样品的制备
4.2.3 微观形貌表征
4.2.4 力学性能的表征
4.2.5 结构组成表征
4.2.6 电化学性能的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 微观形貌分析
4.3.2 力学性能的分析
4.3.3 结构组成分析
4.3.4 电化学性能分析
4.3.5 样品循环100 圈微观形貌分析
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水系锌离子电池的原理、组装与应用[J]. 王子野,李国华. 科技风. 2019(05)
[2]超级电容器电极材料的研究进展[J]. 秦红梅,岳鲁超,米杰. 太原科技大学学报. 2018(06)
[3]正极材料不同配比对锂硫电池性能的影响机理[J]. 闫时建,郝豫宝,郭锦,张敏刚. 材料工程. 2018(11)
[4]锂硫电池安全性问题现状及未来发展态势[J]. 胡策军,杨积瑾,王航超,陈一帆,张茸茸,刘文,孙晓明. 储能科学与技术. 2018(06)
[5]氧化镍/还原氧化石墨烯复合物的制备及其在超级电容器中的应用[J]. 徐欢,陈新胜,王利芳. 化学试剂. 2018(09)
[6]石墨炔在电化学储能器件中的应用[J]. 神祥艳,何建江,王宁,黄长水. 物理化学学报. 2018(09)
[7]二氧化锰基超级电容器的研究进展[J]. 黄文欣,李军,徐云鹤. 材料导报. 2018(15)
[8]锂离子电池循环寿命研究综述[J]. 陶文玉,张敏,徐霁旸. 电源技术. 2018(07)
[9]锂硫电池研究进展[J]. 张新河,王娜,汤春微,崔彦辉,武俊伟. 电源技术. 2018(06)
[10]中国锰矿资源特征及潜力预测[J]. 丛源,董庆吉,肖克炎,陈建平,高永宝,阴江宁. 地学前缘. 2018(03)
硕士论文
[1]纳米二氧化锰的制备及其电容性能研究[D]. 杨玉娟.天津大学 2007
本文编号：3043972
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3043972.html
