金属硫化物电极材料的制备与超电性能研究
发布时间：2022-01-09 08:53
面对不断恶化的能源和全球变暖问题,急需开发新型清洁和高性能的储能装置。作为一类新型的能量存储装置,超级电容器（SCs）因为具有长使用寿命、优异的安全性和高电容性能等突出特点,近年来受到了广泛关注。对于超级电容器而言,电极材料的结构与形貌对其电容性能有着十分重大的影响。相对于常见电极材料金属氧化物而言,过渡金属硫化物具有原料丰富、理论比电容大、价格低廉等特点,是一种新型超级电容器的电极材料。其中,镍/钴硫化物作为过渡金属硫化物的一种,因其毒性低、比电容量大、制备工艺简单等优点,更是倍受研究者青睐;另外,硫化镍和硫化钴具有多种物相,这对氧化还原反应的发生有着十分有利的帮助,并且硫元素具有较低的电负性,所以镍、钴硫化物晶体结构更加灵活,延展性更好,有效地减轻了电极在充电和放电时电极材料的体积变化问题,从而增大了电极材料的循环性能。本研究工作中,通过控制初始溶液的pH值,采用水热合成法成功的制备了几种镍/钴硫化物三维微纳米结构,包括六边花状结构的Ni3S4,灯笼花状结构的CoS和无定型结构的NiCo2S4。通过XRD、SEM、BET及EDS等先进测试手段对材料的结构与形貌进行了表征,对产物形貌...
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２：法拉第赝电容器示意图［１４】??
２９／ｃｌｅｓｒｅｅ??图２－１不同ｐＨ值下产物的ＸＲＤ谱??图２－１为不同ｐＨ值下产物的ＸＲＤ谱。由图可知，在不同ｐＨ?ｆ产物的物相有所??不同。在中性（ｐＨ＝７）和酸性（ｐＨ＝４）条件下产物为立方相Ｎｉ３Ｓ４?（ＪＣＰＤＳ?ｃａｒｄ?ｎｏ．?４７－??１７３９），位于２６．５。、３１．２。、３７．９。、４６．９。、５４．８。、６４．４。、６８．２。及７７．３。处的衍射峰??分别对应立方相?Ｎｉ３Ｓ４（２２０）、（３丨１）（４００）、（４２２）、（４４０）、（５３３）、（４４４）及（７３１）??１５??
ｍ??图２－２不同ｐＨ下产物的ＳＥＭ图：（ａ）?４；?（ｂ）?７；?（ｃ）?９??如图２－２所示，不同ｐＨ下产物的形貌有很大的区别。图２⑷显示ＰＨ＝４时产物??为厚片交叉堆积形成的类花状结构，宽约为６?左右。当ｐＨ＝７时，如图２（ｂ）所示，??产物为薄片组装形成的微米花状结构，长度约为２?Ｍｍ。相比于酸性条件下ｐＨ＝７??时，片的厚度明显减小，堆积的片层数明显增多。在酸性和中性条件下，都有明??１６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈能源利用现状与发展[J]. 孔若琪. 居舍. 2019(08)
[2]NiCo2S4@ACF异质电极材料的绿色制备及其超级电容性能研究[J]. 赵世怀,杨紫博,赵晓明,徐文文,温昕,张庆印. 无机材料学报. 2019(02)
[3]超级电容器在电动汽车领域的应用[J]. 周权. 电子技术与软件工程. 2019(04)
[4]超级电容器的电极材料的研究进展[J]. 胡勤政,王英学,曹宏伟. 当代化工研究. 2019(02)
[5]超级电容器用碳基电极材料研究进展[J]. 郭慰彬,陈嘉炼,刘金玲,白欣,陈登龙. 电子元件与材料. 2019(01)
[6]超级电容器电极材料的研究进展[J]. 陈梦华,丰震河,黄英,魏超. 材料开发与应用. 2018(03)
[7]浅谈超级电容器电极材料的研究进展[J]. 高萧萧,李廷希,房廷浩,王天琪. 化学推进剂与高分子材料. 2018(01)
[8]硫化镍/氮掺杂碳纳米管复合材料及其超级电容器性能[J]. 狄方,邢天宇,赵小平,李莉香,耿新,宋仁峰,安百钢. 功能材料. 2017(09)
[9]镍钴硫化物的制备及其反应温度对形貌和超级电容器性能的影响[J]. 廖明佳,乔雷,陈海岸,揭芳芳. 重庆大学学报. 2016(06)
[10]硫化钴镍的制备及其作染料敏化太阳能电池对电极的性能研究[J]. 陈琳琳,汪佳丽,郑琳杰,鲍潮,孙小华. 电子元件与材料. 2016(04)
博士论文
[1]钴基纳米复合材料的设计制备及其电化学性能的研究[D]. 冷旭宁.吉林大学 2017
[2]钼基硫化物纳米复合材料的制备及其光催化和电化学性能的研究[D]. 杨希佳.吉林大学 2017
硕士论文
[1]三维微纳米结构的水热制备及发光性能研究[D]. 陈军.安徽工程大学 2018
[2]二维三元氢氧化物基复合材料制备及其超级电容性能研究[D]. 曹熙.湘潭大学 2018
[3]镍钴硫化物的超电容行为研究[D]. 管兵.扬州大学 2017
[4]多孔碳基超级电容器电极材料的制备与性能研究[D]. 宣华青.浙江理工大学 2017
[5]介孔硫化镍/钴的制备及电化学性能研究[D]. 尹嘉琳.电子科技大学 2017
[6]硫化钴复合负极材料的制备及储钠性能研究[D]. 周倩.湘潭大学 2016
[7]基于生物质制备功能性碳纳米材料及其电化学电容性能研究[D]. 李焕新.湖南大学 2016
[8]镍—钴氢氧化物电极材料的制备及其电化学性能的研究[D]. 邵源.吉林大学 2016
[9]三维石墨烯/Ni3S2超级电容器复合材料电容性研究[D]. 王明星.太原理工大学 2016
[10]新型纳米碳负载金属硫化物的合成及在高性能超级电容器上的应用[D]. 刘立乐.福州大学 2016
本文编号：3578378
【文章来源】：安徽工程大学安徽省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２：法拉第赝电容器示意图［１４】??
２９／ｃｌｅｓｒｅｅ??图２－１不同ｐＨ值下产物的ＸＲＤ谱??图２－１为不同ｐＨ值下产物的ＸＲＤ谱。由图可知，在不同ｐＨ?ｆ产物的物相有所??不同。在中性（ｐＨ＝７）和酸性（ｐＨ＝４）条件下产物为立方相Ｎｉ３Ｓ４?（ＪＣＰＤＳ?ｃａｒｄ?ｎｏ．?４７－??１７３９），位于２６．５。、３１．２。、３７．９。、４６．９。、５４．８。、６４．４。、６８．２。及７７．３。处的衍射峰??分别对应立方相?Ｎｉ３Ｓ４（２２０）、（３丨１）（４００）、（４２２）、（４４０）、（５３３）、（４４４）及（７３１）??１５??
ｍ??图２－２不同ｐＨ下产物的ＳＥＭ图：（ａ）?４；?（ｂ）?７；?（ｃ）?９??如图２－２所示，不同ｐＨ下产物的形貌有很大的区别。图２⑷显示ＰＨ＝４时产物??为厚片交叉堆积形成的类花状结构，宽约为６?左右。当ｐＨ＝７时，如图２（ｂ）所示，??产物为薄片组装形成的微米花状结构，长度约为２?Ｍｍ。相比于酸性条件下ｐＨ＝７??时，片的厚度明显减小，堆积的片层数明显增多。在酸性和中性条件下，都有明??１６??
【参考文献】：
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[4]超级电容器的电极材料的研究进展[J]. 胡勤政,王英学,曹宏伟. 当代化工研究. 2019(02)
[5]超级电容器用碳基电极材料研究进展[J]. 郭慰彬,陈嘉炼,刘金玲,白欣,陈登龙. 电子元件与材料. 2019(01)
[6]超级电容器电极材料的研究进展[J]. 陈梦华,丰震河,黄英,魏超. 材料开发与应用. 2018(03)
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[8]硫化镍/氮掺杂碳纳米管复合材料及其超级电容器性能[J]. 狄方,邢天宇,赵小平,李莉香,耿新,宋仁峰,安百钢. 功能材料. 2017(09)
[9]镍钴硫化物的制备及其反应温度对形貌和超级电容器性能的影响[J]. 廖明佳,乔雷,陈海岸,揭芳芳. 重庆大学学报. 2016(06)
[10]硫化钴镍的制备及其作染料敏化太阳能电池对电极的性能研究[J]. 陈琳琳,汪佳丽,郑琳杰,鲍潮,孙小华. 电子元件与材料. 2016(04)
博士论文
[1]钴基纳米复合材料的设计制备及其电化学性能的研究[D]. 冷旭宁.吉林大学 2017
[2]钼基硫化物纳米复合材料的制备及其光催化和电化学性能的研究[D]. 杨希佳.吉林大学 2017
硕士论文
[1]三维微纳米结构的水热制备及发光性能研究[D]. 陈军.安徽工程大学 2018
[2]二维三元氢氧化物基复合材料制备及其超级电容性能研究[D]. 曹熙.湘潭大学 2018
[3]镍钴硫化物的超电容行为研究[D]. 管兵.扬州大学 2017
[4]多孔碳基超级电容器电极材料的制备与性能研究[D]. 宣华青.浙江理工大学 2017
[5]介孔硫化镍/钴的制备及电化学性能研究[D]. 尹嘉琳.电子科技大学 2017
[6]硫化钴复合负极材料的制备及储钠性能研究[D]. 周倩.湘潭大学 2016
[7]基于生物质制备功能性碳纳米材料及其电化学电容性能研究[D]. 李焕新.湖南大学 2016
[8]镍—钴氢氧化物电极材料的制备及其电化学性能的研究[D]. 邵源.吉林大学 2016
[9]三维石墨烯/Ni3S2超级电容器复合材料电容性研究[D]. 王明星.太原理工大学 2016
[10]新型纳米碳负载金属硫化物的合成及在高性能超级电容器上的应用[D]. 刘立乐.福州大学 2016
本文编号：3578378
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