介孔硫化镍/钴的制备及电化学性能研究

发布时间：2023-03-25 01:25

　　超级电容器是一类功率密度高、充放电速率快以及循环性能好的新型储能与转化的器件,但目前其仍具有能量密度不高、比电容小等问题。因此,探索并改善其电极材料是解决此问题的有效途径之一。硫化物是一类新型电极材料,由于其具有较大的理论电容值、制备简单、价格低廉、环境污染小等优点受到越来越多的研究者亲睐。本论文研究的主要内容是探索以六水合氯化镍/钴、九水硫化钠为原料,二氧化硅作为模板剂,通过高沸点溶剂热法研究得到制备介孔硫化镍/钴最佳工艺,得到相应的硫化物电极材料。具体的研究内容简单介绍如下:(1)采用高沸点溶剂热法制备不同比例的硫化镍电极材料:以六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)和九水硫化钠(Na2S·9H2O)等为原料,按照不同的Ni/S摩尔比例1:1、1:2、1:3、1:4称取六水合氯化镍和九水硫化钠,分别溶于乙二醇的有机溶剂中,通过回流合成硫化物,将制备的电极材料进行一系列的物理和电化学性能相关的测试,并把测得的数据对比分析,从而获得最优的反应条件。结果表明:随着S含量的增加,电化学性能逐渐提高,当比例大于1:3时,性能逐渐趋于稳定。因此,Ni/S为1:3时为较优比例。在电流密度为5 A ...

【文章页数】：69 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
        1.2.1 超级电容器的组成
        1.2.2 超级电容器的原理
        1.2.3 超级电容器的特点
        1.2.4 超级电容器的分类
        1.2.5 超级电容器的应用
    1.3 超级电容器的电极材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 导电聚合物材料
        1.3.3 金属氧族化合物材料
        1.3.4 复合材料
    1.4 本论文的主要内容和研究意义
第二章 硫化镍电极材料的合成与性能研究
    2.1 实验设备及试剂简介
    2.2 实验过程
        2.2.1 高沸点溶剂热法制备工艺流程
        2.2.2 硫化镍材料的制备
        2.2.3 电极制备与测试
    2.3 材料重量分析
    2.4 物理性能测试
        2.4.1 X射线衍射测试(XRD)
        2.4.2 扫描电子显微镜测试(SEM)
        2.4.3 高倍透射电镜测试(HRTEM)
        2.4.4 氮气吸附/解析测试(BET)
    2.5 电化学测试
        2.5.1 循环伏安测试(CV)
        2.5.2 恒流充放电测试(GCD)
        2.5.3 交流阻抗测试(EIS)
    2.6 本章小结
第三章 硫化钴电极材料的合成和性能研究
    3.1 硫化钴电极材料的制备
        3.1.1 实验过程
    3.2 物理性能测试
        3.2.1 X射线衍射测试(XRD)
        3.2.2 扫描电子显微镜测试(SEM)
        3.2.3 高倍透射电镜测试(HRTEM)
        3.2.4 氮气吸附/解析测试(BET)
    3.3 电化学测试
        3.3.1 循环伏安测试(CV)
        3.3.2 恒流充放电测试(GCD)
        3.3.3 交流阻抗测试(EIS)
    3.4 本章小结
第四章 硫化镍钴材料的合成和性能研究
    4.1 硫化镍钴电极材料的制备
    4.2 物理性能测试
        4.2.1 X射线衍射测试(XRD)
        4.2.2 X射线光电子能谱测试(XPS)
        4.2.3 扫描电子显微镜测试(SEM)
        4.2.4 高倍透射电镜测试(HRTEM)
        4.2.5 氮气吸附解析测试(BET)
    4.3 电化学测试
        4.3.1 循环伏安测试(CV)
        4.3.2 恒流充放电测试(GCD)
        4.3.3 交流阻抗测试(EIS)
    4.4 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果



本文编号：3770249