过渡金属磷酸盐（Mn、Co、Ni）微纳结构调控及超级电容器性能研究

发布时间：2024-05-19 04:54

　　化石燃料的迅速枯竭以及巨大的化石燃料消耗造成的环境污染,这就要求我们要有效的利用清洁能源和寻求可再生能源,从而促进我们的经济增长和社会的可持续性发展。而超级电容器是一种高效的能源存储设备,由于它的高功率密度、快速充放电能力以及优异的长循环稳定性等优势可以应用到便携式电子产品、电动汽车和各种微型器件。近些年,过渡金属磷酸盐作为电容器的一种非常好的电极材料被广泛研究,原因是它的成本低廉,资源丰富,绿色环保,比电容高等。因此本文将选用镍基、钴基、锰基等过渡金属磷酸盐作为电极材料来研究其对超级电容器电化学性能的影响。首先,研究电极材料的尺寸大小、结晶度对其电化学稳定性的影响。对于电极材料来说,尺寸小的材料很容易在持续充放电过程中被破坏,尺寸太大又容易使材料的导电性得到衰减从而影响电容容量,而电极材料的结晶度不同可能会影响电极材料在发生氧化还原反应时的稳定性。在本文中我们利用简单的水热方法通过调控温度及时间来得到结晶度不同,尺寸大小不一的磷酸镍材料。在电化学性能测试中我们获知电极材料结晶度高的表现出优异的耐久性(在5 A g^-1的电流密度下持续充放电5000圈能够维持原容量...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 超级电容器简介
        1.2.1 双电层型电容器
        1.2.2 法拉第型超级电容器
        1.2.3 混合型超级电容器
        1.2.4 超级电容器的主要性能参数
    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(CPs)
        1.3.3 过渡金属化合物
    1.4 过渡金属化合物的研究现状
    1.5 本论文的主要研究内容
第2章 高结晶度磷酸镍板状材料的制备及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 主要实验试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂与材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 高结晶度磷酸镍电极材料的制备及其结构表征
        2.3.1 实验过程
        2.3.2 结构表征及分析
    2.4 磷酸镍电极材料的电化学性能表征与分析
    2.5 本章小结
第3章 花状的磷酸镍铵电极材料的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 主要试剂及材料
    3.3 花状磷酸镍铵材料的制备及结构表征
        3.3.1 实验过程
        3.3.2 结构表征及分析
    3.4 花状磷酸镍铵电极材料的电化学性能表征与分析
    3.5 本章小结
第4章 锰-钴复合材料的制备及其性能的研究
    4.1 引言
    4.2 主要试剂及材料
    4.3 锰-钴复合材料的制备及结构表征
        4.3.1 实验过程
        4.3.2 结构表征及分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3977625