碳/杂多酸衍生材料的制备和电存储性能研究

发布时间：2024-04-16 00:35

　　新能源的开发可以有效缓解不可再生能源的消耗,通常采用高性能的电存储设备对可再生能源进行存储和转化。超级电容器具有长循环能力、低成本、高功率密度等优点,可以在较高的功率密度下释放和输送储存的能量。将碳与杂多酸等材料复合获得具有优越电化学性能的纳米复合材料,可用于超级电容器电极材料的研究,有望有效解决单一组分的电存储能力低、导电性差等方面的问题。本论文通过简单的化学法制备氮掺杂碳微米球/杂多酸复合材料、钒酸铋/石墨烯/磷钨酸以及二氧化锰/石墨烯/磷钨酸纳米复合材料。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析复合材料的形貌,采用能量色散X射线光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、拉曼光谱等测试手段对所制备复合材料的组成进行分析。通过恒电流充放电和循环伏安等测试方法对复合材料的电存储性能进行研究。电化学测试结果表明,当磷钨酸与氮掺杂碳微米球以质量比为1:10复合时所得复合材料的电存储性能最好;在电流密度为0.2 A g^-1时,其比电容量为436.3 F g^-1。当BiVO4、rGO和磷钨酸的配比为1:3:0.2时所制备的钒酸铋/石墨烯/磷钨...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2rGO(a)、rGO-MEA(b)、rGO-TEA(c)和rGO-DEEA(d)的氮气吸附等温线

第1章绪论面积以及强储能能力，但石墨烯片层间的等人通过简单的水热法，在不使用任何外醇胺(MEA)，三乙醇胺(TEA)和N，N-二还原和功能化。图1.2为样品的氮气吸附等研究MEA、TEA和DEEA的功能化对rGO积增大，表明rGO与MEA、TEA和D....

图1.3rGO，rGO-MEA，rGO-TEA和rGO-DEEA的电化学测试[36]

O(a)、rGO-MEA(b)、rGO-TEA(c)和rGO-DEEA(d)的氮气吸附的三电极体系中对复合材料进行电化学测试，采用1M饰的直径为3mm的玻碳电极为工作电极。图1.3为复中可以看出，在所有合成的功能化的石墨烯中，rGO-T循环稳定性、高库仑效率....

图1.4多孔碳纳米球的制备示意图

长春理工大学硕士学位论文活性炭是使用最广泛的电极材料，它具有表面积大成本低的优点，但是它又受到储能能力和倍率性能低的影响。多孔碳由于具有大量孔道且表面多孔，可以增加与电解质离子的接触面积，具有更好的电存储性能[37]。多孔碳纳米球具有规则的几何形状、可调的粒子尺寸分布、良好的生物....

图1.5(EO(30)-CNS)和(EO(30)-PCNS)的(a)循环伏安曲线对比图和(b)恒电流充放电曲线对比图，(c)EO(30)-PCN不同扫描速率下的循环伏安曲线，(d)EO(30)-PCNS不同电流密度下的恒电流充放

面张力降低而阻碍单体液体的聚集，碳纳米球的粒径减小。然而，由于表胶束或囊泡的扩大，当亲水长度持续增长时，碳球的粒径增大。通过改变的长度可以调节所获得纳米球的直径。纳米球的高比表面积特性有利于离进而导致当纳米球作为电极材料时，可增强电极电化学性能。图1.4多孔碳纳米球的制备示意....

本文编号：3956182