超细Co 2 P基纳米棒的制备及电化学储能性质研究

发布时间：2023-02-28 19:31

　　众所周知,日益增长的全球能源需求和伴随而来的气候变化以及环境问题正促使科学家们寻找可持续和环境友好的替代能源来取代化石能源。锂离子电池作为电化学储能的方式,一直受到科学家的广泛关注。然而由于地壳中锂资源的稀缺性和分布不均,寻找替代性的电化学储能系统势在必行。钾在地球上的储量丰富且生产成本较低,因此钾离子电池成为目前新能源领域重要研究课题之一。理论计算表明金属磷化物具有高的电荷存储理论比容量,因此在钾离子电池领域金属磷化物被认为是新型的储能电极材料。但是,由于钾离子半径较大,在电化学反应过程中电极材料体积膨胀较大,容易引起电极材料从集流体上脱落等问题,导致循环稳定性较差。针对上述研究背景,本论文设计合成了超细Co₂P基纳米棒并对其储能性质进行研究,取得了以下的研究成果:首先我们设计合成了直径约4 nm,长度约65 nm的超细Co₂P基纳米棒,并将其与还原性氧化石墨烯复合制成Co₂P@rGO结构,通过复合rGO,Co₂P@rGO表现出了优异的钾离子电池性能,循环稳定性可达数千圈。Co₂

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 钾离子电池的发展需求及研究现状
    1.2 钾离子电池简介
        1.2.1 钾离子电池的组成结构
        1.2.2 钾离子电池的工作原理
    1.3 电催化的研究意义及研究现状
    1.4 本论文的选题意义及主要内容
        1.4.1 本论文的选题意义
        1.4.2 主要内容
第2章 实验材料与测试技术
    2.1 实验药品与实验仪器
    2.2 材料的物理表征
        2.2.1 同步辐射X射线衍射
        2.2.2 透射电子显微镜
        2.2.3 扫描电子显微镜
        2.2.4 CHN元素分析仪
        2.2.5 比表面积测试
    2.3 材料的电化学性能表征
        2.3.1 恒流充放电测试
        2.3.2 循环伏安测试
    2.4 材料的催化性能测试
第3章 Co₂P@rGO纳米棒设计及其钾离子电池储能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 合成方法
        3.2.2 材料的表征
        3.2.3 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 U-Co₂P@rGO的合成以及特性
        3.3.2 U-Co₂P@rGO的钾离子电池的电化学性能
        3.3.3 组装混合钾离子电容器
    3.4 本章小结
第4章 Mo-Co₂P、Mn-Co₂P的制备以及催化性能的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 仪器与表征
        4.2.3 工作电极制备及电催化测试条件
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Mn-Co₂P、Mo-Co₂P和Co₂P的制备及表征
        4.3.2 Mn-Co₂P、Mo-Co₂P和Co₂P在电催化性能中的研究
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3751713