过渡金属镍、铜基复合材料的制备及其电容性能和电解水性能的研究
发布时间：2021-11-27 18:35
随着化石燃料的减少和环境污染的增加,对高效储能设备的需求越来越大。超级电容器作为一种最有前途的储能设备之一,由于其高的功率密度（约5 kW/kg）、长的循环寿命、快的充放电速度以及低的维护成本等特性,被广泛应用于备用电力系统、便携式电子设备、电信设备、车辆等领域。电极材料作为影响超级电容器性能的关键因素,其发展引起了能源材料领域的广泛研究兴趣。本论文中,我们用一步还原法制备了Ni2B/RGO复合材料,用反向合成法制备了钴掺杂的Cu-MOF/Cu2+1O复合材料,并将它们作为电极材料应用于超级电容器。具体如下:1.以硼氢化钠（NaBH4）作为还原剂与硼源,在冰浴、隔氧条件下,通过一步还原法将氧化石墨烯（GO）还原为还原氧化石墨烯（RGO）,并与氯化镍（NiCl2）形成硼化镍（Ni2B）,煅烧得到的目标产物Ni2B/RGO-200具有大的比表面积,多的活性位点以及高的导电性,因此表现出优异的电容性能。2.以在泡沫铜上直接生长的Cu（OH）2
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：98 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 超级电容器简介
1.2.1 超级电容器与传统电容器的区别
1.2.2 超级电容器与电池的区别
1.3 超级电容器的储能机理、分类及电极材料
1.3.1 双电层电容器(EDLC)
1.3.2 赝电容器
1.3.3 杂化超级电容器
1.4 超级电容器的研究现状、挑战与展望
1.5 电解水制氢简介与研究现状
1.6 电催化析氢反应(HER)
1.6.1 电催化析氢反应简介
1.6.2 电催化析氢反应的机理
1.6.3 电催化析氢反应镍基催化剂
1.7 电催化析氧反应(OER)
1.7.1 电催化析氧反应简介
1.7.2 电催化析氧反应的机理
1.7.3 电催化析氧反应镍基催化剂
1.8 本论文相关课题研究的目的和意义
第二章 具有强耦合作用的硼化镍/石墨烯复合材料在超级电容器中的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法与步骤
2.2.3 仪器表征
2.2.4 电极的制备和电化学性能的测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 Ni_2B/RGO复合材料的制备
2.3.2 Ni_2B/RGO复合材料的表征
2.4 本章小结
第三章 反向法制备钴掺杂的Cu-MOF/Cu_(2+1)O杂化材料在超级电容器中的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法与步骤
3.2.3 仪器表征
3.2.4 电极的制备和电化学性能的测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 Co/Cu-MOF/Cu_(2+1)O复合材料的制备
3.3.2 Co/Cu-MOF/Cu_(2+1)O复合材料的表征
3.4 本章小结
第四章 一步电沉积法制备NixP纳米球应用于电催化析氢反应和超级电容器
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法与步骤
4.2.3 仪器表征
4.2.4 电化学性能的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 Ni_xP非晶纳米球的制备
4.3.2 Ni_xP非晶纳米球的表征
4.4 本章小结
第五章 硼酸镍/还原氧化石墨烯复合材料应用于电催化析氧反应
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法与步骤
5.2.3 仪器表征
5.2.4 电化学性能表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 Ni-Bi/RGO复合材料的制备
5.3.2 Ni-Bi/RGO复合材料的表征
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai. National Science Review. 2017(03)
本文编号：3522833
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：98 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 超级电容器简介
1.2.1 超级电容器与传统电容器的区别
1.2.2 超级电容器与电池的区别
1.3 超级电容器的储能机理、分类及电极材料
1.3.1 双电层电容器(EDLC)
1.3.2 赝电容器
1.3.3 杂化超级电容器
1.4 超级电容器的研究现状、挑战与展望
1.5 电解水制氢简介与研究现状
1.6 电催化析氢反应(HER)
1.6.1 电催化析氢反应简介
1.6.2 电催化析氢反应的机理
1.6.3 电催化析氢反应镍基催化剂
1.7 电催化析氧反应(OER)
1.7.1 电催化析氧反应简介
1.7.2 电催化析氧反应的机理
1.7.3 电催化析氧反应镍基催化剂
1.8 本论文相关课题研究的目的和意义
第二章 具有强耦合作用的硼化镍/石墨烯复合材料在超级电容器中的应用
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法与步骤
2.2.3 仪器表征
2.2.4 电极的制备和电化学性能的测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 Ni_2B/RGO复合材料的制备
2.3.2 Ni_2B/RGO复合材料的表征
2.4 本章小结
第三章 反向法制备钴掺杂的Cu-MOF/Cu_(2+1)O杂化材料在超级电容器中的应用
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法与步骤
3.2.3 仪器表征
3.2.4 电极的制备和电化学性能的测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 Co/Cu-MOF/Cu_(2+1)O复合材料的制备
3.3.2 Co/Cu-MOF/Cu_(2+1)O复合材料的表征
3.4 本章小结
第四章 一步电沉积法制备NixP纳米球应用于电催化析氢反应和超级电容器
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法与步骤
4.2.3 仪器表征
4.2.4 电化学性能的测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 Ni_xP非晶纳米球的制备
4.3.2 Ni_xP非晶纳米球的表征
4.4 本章小结
第五章 硼酸镍/还原氧化石墨烯复合材料应用于电催化析氧反应
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验方法与步骤
5.2.3 仪器表征
5.2.4 电化学性能表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 Ni-Bi/RGO复合材料的制备
5.3.2 Ni-Bi/RGO复合材料的表征
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai. National Science Review. 2017(03)
本文编号：3522833
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3522833.html
