超级电容器用改性LDHs电极材料的研究

发布时间：2021-05-23 18:06

　　超级电容器作为一种具有高效、新模式和生态友好特性的电容器,在许多领域得到了广泛的应用,引起了研究者的广泛关注。而在众多超级电容器的相关研究中（电极材料、电解液、载流体、隔膜、电池制造等）,关于电极材料性能的研究已然占据了超级电容器相关研究的半壁江山。层状双金属氢氧化物（LDHs）具有十分独特的物质结构,其金属板层金属种类多变以及插层阴离子可随意调节,并且形态多变,拥有针状、片状、花状、空心状等多种形状,又可根据要求调节其生长尺寸。此外,金属板层可选用多金属混合,在发生化学反应时可以同时进行多段氧化还原反应,具有特别可观的比电容量。但是LDHs在合成过程中,由于其自身生长机理的影响,纳米片层间极其容易发生相互堆叠,导致材料电化学性能的下降,因此,本文采用了置换其金属层板间插层阴离子以及添加复合材料的方式来改进其电化学性能。十二烷基苯磺酸钠（SDBS）分子是有机长链分子,两端分别拥有亲水性和疏水性官能团,且自身也含有具有能发生氧化还原反应的磺酸基团,是十分适合的阴离子置换材料。氧化石墨烯（GO）具有高导电性、高可逆电容和独特的层状结构,这些使得石墨烯具有良好的导电性,特别适用于复合超级电容... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 超级电容器概述
    1.2 超级电容器的发展历史
    1.3 超级电容器工作原理
        1.3.1 双电层电容器工作原理
        1.3.2 赝电容器工作原理
    1.4 电极材料研究进展
        1.4.1 LDHs的研究现状
    1.5 论文选题依据及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 仪器设备与实验材料
        2.1.1 实验仪器与实验设备
        2.1.2 实验材料与实验试剂
    2.2 材料的结构表征
        2.2.1 X射线衍射(XRD)
        2.2.2 比表面积分析仪
        2.2.3 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
        2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.5 X射线电子能谱(XPS)
        2.2.6 傅氏转换红外线光谱(FTIR)
        2.2.7 热重分析仪(TGA)
        2.2.8 电化学工作站
第三章 十二烷基苯磺酸钠插层镍钴双金属氢氧化物电化学性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器
        3.2.2 实验机理及操作步骤
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 TEM分析
        3.3.3 XRD FTIR分析
        3.3.4 XPS分析
    3.4 三电极系统电化学特性分析
        3.4.1 测试系统及原理
        3.4.2 循环伏安法分析
        3.4.3 循恒电流充放电法分析
        3.4.4 电化学阻抗谱分析
    3.5 非对称电池电化学特性分析
    3.6 结论
第四章 GO@NiCoAl-LDH复合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 实验原料及仪器
        4.2.2 实验步骤
        4.2.3 电极片制备及测试
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 实验反应机理
        4.3.2 TEM分析
        4.3.3 XRD图谱分析
        4.3.4 XPS图谱分析
        4.3.5 DTA/TGA图谱分析
    4.4 三电极电化学特性分析
        4.4.1 循环伏安曲线分析
        4.4.2 恒电流充放电曲线分析
        4.4.3 电化学阻抗谱分析
    4.5 非对称电池电化学特性分析
    4.6 结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3202754