镍钴MOFs材料的制备及其在超级电容器中的应用

发布时间：2022-12-23 05:32

　　金属有机框架（MOFs）是一种多孔、高比面积、结构可调控的新型材料,作为超级电容器材料有着明显的优势。但MOFs材料具有导电性不佳、比电容小、能量密度低等缺点影响了在超级电容器中的应用。本文先以六水合硝酸镍（Ni（NO₃）₂·6H₂O）为金属源,利用对苯二甲酸作为有机配体制备Ni-MOF材料,并与碳纳米管（CNT）复合作为正极材料进行电化学性能测试。通过改变对苯二甲酸上官能基团,探索官能基团对Ni-MOF材料的电化学性能影响。选取性能最好的配体,制备双金属MOFs材料。通过调节金属Co的含量,探索Co金属含量对于双金属MOFs材料的电化学性能影响。本文的具体内容如下:1.通过DMF溶剂热法,分别使用2-硝基对苯二甲酸、对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸,制备了Ni-MOF-NO₂、Ni-MOF和Ni-MOF-NH₂。SEM,EDS,XRD和BET等表征表明,Ni-MOF-NH₂具有薄片状结构、较大的比表面、良好的介孔结构和较高的结晶度。这些结构有利于提高电子在... 

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 超级电容器的结构及储能机理
        1.2.1 双电层电容器结构及储能机理
        1.2.2 法拉第赝电容器结构及储能机理
        1.2.3 混合型电容器结构及储能机理
    1.3 超级电容器材料
        1.3.1 碳材料
            1.3.1.1 活性炭
            1.3.1.2 石墨烯
            1.3.1.3 碳纳米管
        1.3.2 金属化合物
            1.3.2.1 金属氧化物
            1.3.2.2 金属氢氧化物
            1.3.2.3 金属硫化物
        1.3.3 导电聚合物
    1.4 有机金属框架材料研究进展
        1.4.1 有机金属框架材料简介
        1.4.2 有机金属框架材料在超级电容器中的应用
    1.5 本文研究内容,研究意义及创新之处
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 创新之处
第2章 实验研究及方法
    2.1 实验主要试剂
    2.2 实验主要仪器
    2.3 材料的物理结构表征
        2.3.1 扫描电镜
        2.3.2 透射电镜
        2.3.3 X-射线衍射
        2.3.4 X-射线光电子能谱
        2.3.5 氮气吸附脱附实验
        2.3.6 傅里叶红外光谱
        2.3.7 超级电容器电极材料电化学性能评估方法及原理
第3章 通过配体官能基团提高Ni-MOF材料的电化学性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料的制备
        3.2.2 物理结构表征
        3.2.3 电极的制备及电化学性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 BET分析
        3.3.3 SEM-EDS-MAPPING分析
        3.3.4 FT-IR 分析
        3.3.5 XRD分析
        3.3.6 XPS分析
        3.3.7 电化学性能测试
    3.4 本章小结
第4章 高比电容Ni-Co双金属MOFs材料的制备
    4.1 引言
    4.2 结果与分析
        4.2.1 SEM、TEM测试分析
        4.2.2 BET测试分析
        4.2.3 XRD分析
        4.2.4 电化学性能测试
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
已发表或待发表论文
致谢



本文编号：3724816