BiO 1-x （X=C1、1、Br）的制备及其储能性能研究

发布时间：2021-04-26 22:06

　　近年来,人们对于高性能储能装置的需求极大的刺激了可再生能源的发展,超级电容器被广泛的应用于便携式电子设备、运输和数据存储器等存储系统,主要归因于其具有超高的功率密度以及良好的循环稳定性,因此,寻找到优异的电极材料被认为是下一代能量存储装置的主要挑战。本论文以Bi（NO₃）₃·5H₂O、KX（X=Br、I）和HCl为原料,采用离子交换法成功制备出了BiO_1-xX（X=Cl、I、Br）电极材料,同时以银杏叶作为碳源,制备出了高表面积,且孔径分布适宜的多孔活性炭电极材料,采用场发射电子扫描电镜（FESEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）、比表面积测试（BET）、X射线衍射（XRD）、热重-差热分析（TG-DTA）、拉曼光谱（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）等分析技术对电极材料的微观结构和组成成分进行了表征,并研究其电化学性能。具体研究内容如下:（1）以银杏叶为碳源,KOH和NaOH为活化剂,在管式炉中通过高温煅烧制备出具有高比表面积以及适宜的孔径分布多孔活性炭碳（PAC）材料。并通过电化学工作站和... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：92 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 超级电容器的基本原理和分类
        1.2.1 双电层电容器（EDLC）
        1.2.2 法拉第电容器（FS）
        1.2.3 非对称超级电容器（ASC）
    1.3 超级电容器性能指标
    1.4 氧空位的形成策略
        1.4.1 化学还原法
        1.4.2 在缺氧条件下合成或后处理
        1.4.3 制备过程中产生氧空位
        1.4.4 火焰-雕刻法形成氧空位
        1.4.5 其他方法
    1.5 本论文的研究意义和研究内容
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 材料形貌和结构表征
        2.3.1 X射线粉末衍射（XRD）
        2.3.2 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）
        2.3.3 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）
        2.3.4 X射线光电子能谱（XPS）
        2.3.5 拉曼光谱分析（Raman）
        2.3.6 热重-差热分析（TG-DTA）
        2.3.7 比表面积测试（BET）
    2.4 材料电化学测量
        2.4.1 循环伏安法（CV）
        2.4.2 电化学阻抗谱（EIS）
        2.4.3 恒电流充放电（GCD）
第三章 多孔碳的制备及其超级电容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 多孔碳材料的制备
        3.2.2 超级电容器的制备
        3.2.3 电化学测量
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 形貌分析
        3.3.2 XPS分析
        3.3.3 拉曼光谱
        3.3.4 BET测试
        3.3.5 循环伏安曲线
        3.3.6 电化学阻抗谱
        3.3.7 恒电流充放电曲线
        3.3.8 循环性能测试
    3.4 本章小结
第四章 BiO1-xCl材料的制备及其电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
1-xCl样品的制备">        4.2.1 BiO_1-xCl样品的制备
        4.2.2 电极片的制备
        4.2.3 电化学测量
        4.2.4 非对称超级电容器的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 X-射线衍射
        4.3.2 扫描电镜和透射电镜图片
        4.3.3 拉曼光谱和X-射线光电子能谱
        4.3.4 循环伏安曲线
        4.3.5 电化学阻抗谱
        4.3.6 恒电流充放电曲线
        4.3.7 循环性能测试
150-C非对称超级电容器电化学性能测试">    4.4 BiOCl₁₅₀-C非对称超级电容器电化学性能测试
        4.4.1 循环伏安曲线
        4.4.2 恒电流充放电测试
        4.4.3 循环性能测试
    4.5 本章小结
1-xI材料的制备及其电化学性能研究">第五章 BiO_1-xI材料的制备及其电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
1-xI样品的制备">        5.2.1 BiO_1-xI样品的制备
        5.2.2 电极片的制备
        5.2.3 电化学测量
        5.2.4 非对称超级电容器的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 X-射线衍射
        5.3.2 扫描电镜和透射电镜图片
        5.3.3 热重-差热分析
        5.3.4 X-射线光电子能谱
        5.3.5 循环伏安曲线
        5.3.6 电化学阻抗谱
        5.3.7 恒电流充放电曲线
        5.3.8 循环性能测试
600-C非对称超级电容器电化学性能测试">    5.4 BiOI₆₀₀-C非对称超级电容器电化学性能测试
        5.4.1 循环伏安曲线
        5.4.2 恒电流充放电测试
        5.4.3 循环性能测试
    5.5 本章小结
1-xBr材料的制备及其电化学性能研究">第六章 BiO_1-xBr材料的制备及其电化学性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
1-xBr样品的制备">        6.2.1 BiO_1-xBr样品的制备
        6.2.2 电极片的制备
        6.2.3 电化学测量
        6.2.4 非对称超级电容器的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 X-射线衍射
        6.3.2 扫描电镜和透射电镜图片
        6.3.3 X-射线光电子能谱
        6.3.4 循环伏安曲线
        6.3.5 电化学阻抗谱
        6.3.6 恒电流充放电曲线
        6.3.7 循环性能测试
100-C非对称超级电容器电化学性能测试">    6.4 BiOBr₁₀₀-C非对称超级电容器电化学性能测试
        6.4.1 循环伏安曲线
        6.4.2 恒电流充放电测试
        6.4.3 循环性能测试
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrochemical energy storage applications of “pristine” graphene produced by non-oxidative routes[J]. LIU Fei,XUE DongFeng.  Science China（Technological Sciences）. 2015(11)
[2]马铃薯淀粉基微孔炭微球的制备及其电化学性能(英文)[J]. 付晓亭,贾凡,李文斌,陈明鸣,王成扬.  物理化学学报. 2012(08)



本文编号：3162199