石墨烯/金属硫（氧）化物复合材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2021-09-17 10:07

　　过渡金属硫化物/氧化物由于其氧化还原反应在化学和结构上都是高度可逆的,具有多种化合价形态,产生的赝电容要远远大于双电层电容,因此其在超级电容器电极材料方面的应用是近些年来研究的热点。但是由于其电化学利用率较低,导电性能和倍率性能较差等原因,严重制约了其发展。石墨烯具有优异的导电性和很高的比表面积（理论面积2600 m2·g-1）,因此理论上具有良好的电容特性和循环稳定性。然而,在实际应用中由于石墨烯片层之间范德华力很强,极易发生相互堆积叠加,导致其比表面积显著降低,从而降低其比电容。本论文利用氧化石墨烯为载体,在其表面负载过渡金属氧化物/硫化物的纳米粒子,得到综合性能优良的电极材料。通过XRD、SEM、TEM、Raman和XPS等对复合材料的微观结构和形貌进行表征分析,详细地研究微观结构与材料电化学性能之间的内在联系。首先,采用一步水热法制备NiS纳米片及其复合材料,探究不同的水热温度和水热时间对NiS产物微观结构和电化学性能的影响;研究了石墨烯负载不同含量NiS对GNS-NiS复合材料微观结构和电化学性能的影响;随着NiS负载量逐渐增大,石墨烯表面生长越来越多的NiS活性物质,有效地... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１双电层电容器工作原理图??双电层电容器单电极电容量的计算公式如下：??

图１．２法拉第赝电容器的工作原理图??１．１．２超级电容器的应用??

石墨烯构建不同材料的结构示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同形貌硫化镍纳米材料的可控合成及电化学性能研究[J]. 郎雷鸣.  南京晓庄学院学报. 2012(06)
[2]溶剂热法制备球状Ni3S4及其在超级电容器的应用[J]. 郇庆娜,焦丽芳,王庆红,杜红梅,杨加芹,彭文修,王一菁,袁华堂.  电化学. 2012(03)
[3]水热微乳液法制备锂离子阳极材料CoS2纳米空心球[J]. 丁筛霞,葛新亚,叶鸽,刘良富,蒋庆华.  材料开发与应用. 2011(03)
[4]低温固相法制备纳米氧化锌及其在脱硫中的应用[J]. 南军,于海斌,薛群山,刘红光,李永丹.  工业催化. 2010(08)
[5]金属氧化物硫化物纳米材料的低温固相合成[J]. 刘劲松,李子全,曹洁明.  化学进展. 2009(12)
[6]高性能炭电极材料的制备和电化学性能研究[J]. 陈晓妹,刘亚菲,胡中华,杨静.  功能材料. 2008(05)
[7]高能量密度和功率密度炭电极材料[J]. 杨静,刘亚菲,陈晓妹,胡中华,赵国华.  物理化学学报. 2008(01)
[8]高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用[J]. 刘亚菲,胡中华,任炼文,杨静,陈晓妹.  新型炭材料. 2007(04)
[9]超级电容器用活性炭的制备及性能[J]. 海永强,张文峰,王碧燕,曹高萍.  电池. 2006(02)
[10]氧化钌/活性炭超级电容器电极材料的研制[J]. 王晓峰,王大志,梁吉.  稀有金属材料与工程. 2003(06)

博士论文
[1]石墨烯/导电聚合物纳米复合材料及其电化学研究[D]. 王华兰.南京理工大学 2011

硕士论文
[1]秸秆基超级炭材料制备、改性及其在超级电容器中的应用[D]. 韩昌隆.合肥工业大学 2008



本文编号：3398501