二氧化钛电极结构调控及其电化学性能研究

发布时间：2021-03-01 16:45

　　工业飞速发展的当今社会,环境的严重污染、能源的快速消耗使得人们对新型可持续的能源进行不断探索,而新能源的开发和利用又面临着难以储存的问题,超级电容器作为新时代储存能量的新型设备展现出了极大的优势。本文主要研究二氧化钛用于超级电容器方面的研究。采用简单水热法一步合成出原位生长的二氧化钛作为超级电容器的负极。通过高温水热法合成制备有区别与传统（1×1）孔道结构的二氧化钛纳米材料的新型（2×2）孔道结构的锰钡矿相二氧化钛（K_x TiO₂）纳米材料,然后通过离子交换法,置换出孔道中部分的K⁺,以使锰钡矿相二氧化钛结构不坍塌的同时仍能为电荷传导清空障碍。最后通过高温裂解使活性物质完美结合在钛基底上,减少了因涂片带来的活性物质损失。通过组装柔性全固态非对称超级电容器,在柔性可弯曲的基础下更是展现出了2.4 V的超高压电位窗口,超高的功率密度和能量密度。在此基础上,本论文进一步研究了电解液的种类和浓度对纳米K_0.06TiO₂电极电化学行为的影响,发现反应液的浓度影响了其性能与形貌。为了提高纳... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见电容器的分类超级电容器（SCs）作为新型的能量储存设备应时而生，以其高能量密度、长循环寿

第 1 章 绪 论等；此外，众多国内高校近年来对超级电容器的研各种优异特性也开始在超级电容器的应用上发挥作电容器（图 1-2）由电解质和面积相等的两个平行电用法拉第（F）表示]，是每个电极上带的电荷 Q 与极的面积 A 和介电常数 ，反比于两个极板间的距离dAVQC

其工作示意图在图1-3 中给出。因为生成两个双电层，所以整个器件会被认为是两个电容器串联，于是整个电容器的电容为 CCCce111ll（1-2）赝电容也称为法拉第准电容，这是一种非常有意义的电容，其过程是经典的法拉第过程，会有氧化还原反应的存在，此点区别于双电层电容器，而这种氧化还原反应不仅发生在电极表面，更是深入电极片以及整个电容器系统内部，这样便获得了比双电层电容高 20~150 倍的电容量和能量密度[9]。所以，为了得到更高的比电容和体积更小的电容器，目前电容器的主要研究工作放在赝电容器上。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学超级电容器建模研究现状与展望[J]. 赵洋,梁海泉,张逸成.  电工技术学报. 2012(03)
[2]纳米二氧化钛的性质及应用进展[J]. 李志军,王红英.  广州化工. 2006(01)
[3]纳米技术与纳米材料（Ⅰ）——纳米技术与纳米材料简介[J]. 方云,杨澄宇,陈明清,蒋惠亮.  日用化学工业. 2003(01)



本文编号：3057750