氧化铁的液相还原法制备及其超级电容器性能研究

发布时间：2021-10-21 19:57

　　高功率密度和超长的使用寿命使得超级电容器成为一个很有潜力的储能器件,但是能量密度低的缺点限制了其广泛的应用。为了提高超级电容器的能量密度,同时降低其成本,廉价易获取且具有高理论比电容的氧化铁成为超级电容器电极材料研究的热点。但氧化铁存在导电性和稳定性差的缺点,为此本论文将氧化铁与碳纳米管（CNT）复合,利用导电性好、比表面积大的CNT网络来负载氧化铁。所得的复合材料网络能促进电子的快速传输和离子的快速扩散,并结合氧空位调制和元素掺杂,进一步提升氧化铁的电化学性能,推进氧化铁作为超级电容器电极材料的应用。开展的主要工作有:（1）氧化铁的液相还原法合成研究。通过化学气相沉积在碳布上生长CNT作为基底。以FeCl₃溶液和NaBH₄为主要试剂,通过液相还原法在碳布/CNT基底上合成氧化铁,负载量为0.43 mg cm^-2。XRD结果显示在30.3、35.7、43.4、53.8、57.3和63°处出现衍射峰,对应γ-Fe₂O₃（JCPDS Card No.39-1346）的（220）、（... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 超级电容器概述
    1.3 氧化铁在超级电容器中的应用
        1.3.1 氧化铁的制备方法
        1.3.2 氧化铁纳米化
        1.3.3 氧化铁复合结构
        1.3.4 氧空位
        1.3.5 掺杂
    1.4 本论文的选题依据和研究内容
    参考文献
第二章 液相还原法制备Fe_2O_3/CNT复合结构及其电化学性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 碳布的预处理
        2.2.2 碳纳米管的生长
        2.2.3 液相还原制备Fe_2O_3和NiO
        2.2.4 非对称超级电容器的组装
        2.2.5 形貌结构表征和电化学性能测试
    2.3 实验结果和数据分析
        2.3.1 碳纳米管形貌
        2.3.2 Fe_2O_3的形貌结构表征和性能测试
        2.3.3 NiO的形貌结构表征和性能测试
        2.3.4 Fe_2O_3//NiO非对称超级电容器性能测试
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 退火温度对Fe_2O_3结构和电化学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 液相还原法制备Fe_2O_3
        3.2.2 不同温度下退火
        3.2.3 组装对称超级电容器
        3.2.4 形貌结构表征和电化学性能测试
    3.3 实验结果和数据分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 Sn掺杂对Fe_2O_3电化学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1液相还原法制备Sn掺杂Fe_2O_3
        4.2.2 非对称超级电容器的组装
        4.2.3 形貌结构表征和电化学性能测试
    4.3 实验结果和数据分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3449627