蒲公英状钴镍硫化物的制备及赝电容特性研究

发布时间：2017-12-14 06:51

  本文关键词：蒲公英状钴镍硫化物的制备及赝电容特性研究

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【摘要】：超级电容器是近年来备受关注一种新型储能器件,它充放电速率快,功率密度高,寿命周期久,其优良的性能使得它在太阳能、风能的能量转换和存储,电动汽车,移动电子等市场都拥有广阔的应用前景,而超级电容器的性能主要取决于高性能电极材料的研究。因此,本文采用一种温和的二步水热法成功的制备出蒲公英状Co9S8纳米管电极材料。借助SEM,TEM,FT-IR,循环伏安法,恒流充放电法等形貌和电化学表征手段,研究了不同充放电阶段电极材料的微观形貌结构和电化学表征结果的演变,提出了一种Co9S8纳米管电极材料的特殊活化机制。即Co9S8电极材料在最初的充放电过程中,生成了中间产物Co9S8OH纳米片并聚集在了纳米管表面,形成核壳结构,有效的提高了电极材料的比表面积,从而提高比电容,达到活化电极的效果。Co9S8电极材料经活化后,比电容可显著提高9.2%。在电极制备的过程中,反应物的用量和活性物质担载量等因素也会对Co9S8比电容产生一定的影响,通过改变反应物的用量和活性物质的担载量的大小,实现了对材料的微观形貌尺寸和比电容的控制。本文还采用相同的水热法制备出了形貌相同的硫化镍和硫化钴镍,进一步研究了蒲公英状的硫化镍和硫化钴镍的电化学性能,并将三者进行对比,结果表明硫化钴镍兼具硫化钴和硫化镍电极材料的优点,在充放电过程中发生了多个复杂的氧化还原反应,在1A/g的电流密度下,比电容达773 F/g,比Co9S8高出77%,同时也比NiS高出24%,而它的倍率性能位于二者之间。因此硫化钴镍拥有较大的比电容和良好的倍率性能,是值得研究的超级电容器电极材料。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM53

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本文编号：1286907