过渡金属硫化合物MoS 2 和VS 2 制备及其超级电容器性能研究

发布时间：2024-10-28 19:56

　　随着科技的发展,电子产品和新能源汽车在当今社会被广泛应用。在这些电子产品和新能源汽车中,能源储存部件越来越重要。因为它们直接影响电子产品和新能源汽车轻便化、持久续航和使用寿命等重要性能。另一方面,全球人口数量呈几何级数增长导致人类对传统交通工具的需求越来越迫切,但是传统交通工具的内燃机靠不可再生化石燃料的燃烧来提供动力,这将导致一连串的环境问题比如温室效应、酸雨和空气能见度降低等和化石燃料的不可持续发展。解决这些棘手问题的有效途径是开发一种高性能的储能器件来代替传统不可再生化石燃料,比如超级电容器。超级电容器具有良好的循环稳定性、功率密度、高的比电容、能量密度和对环境友好等特点使得超级电容器成为最有希望代替传统不可再生化石燃料的储能器件。在超级电容器领域研究的课题主要聚焦在探索新型具有高比电容、良好的循环稳定性、功率密度和能量密度的电极材料。迄今为止使用最广泛的超级电容器电极材料仍然是碳材料,比如活性炭、碳纳米管、多孔碳和石墨烯等。虽然它们具有高比表面积、良好的电子导电率和宽的运行温度范围等优点,但是它们储能机理为电化学双层电容器,导致理论比电容很低。因此碳材料很难满足新一代电气设备的性...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器概述
        1.2.1 超级电容器工作原理、优点和分类
        1.2.2 超级电容器能量储存机理
    1.3 超级电容器电极材料
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 过渡金属氧化物
        1.3.3 导电聚合物
    1.4 超级电容器电解质
        1.4.1 有机电解质
        1.4.2 水系电解质
        1.4.3 其他类型电解质
    1.5 过渡金属硫族化合物超级电容器研究进展
    1.6 课题的提出及主要研究内容
        1.6.1 课题的提出
        1.6.2 主要研究内容
第2章 电极活性材料的制备及表征
    2.1 主要试剂和仪器
    2.2 材料制备仪器
        2.2.1 磁力搅拌器
        2.2.2 水热反应釜
        2.2.3 真空干燥箱
        2.2.4 超声波清洗仪
        2.2.5 冷冻干燥机
    2.3 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钒的制备
        2.3.1 二硫化钼气凝胶的制备
        2.3.2 花状二硫化钒的制备
    2.4 材料结构形貌的表征
        2.4.1 X射线衍射结构分析
        2.4.2 拉曼光谱分析
        2.4.3 微观形貌表征
        2.4.4 比表面积和孔径分布
    2.5 材料电化学性能的表征
        2.5.1 电极制备和超级电容器测试
        2.5.2 循环伏安测试
        2.5.3 恒电流充放电测试
        2.5.4 电化学阻抗
        2.5.5 能量密度和功率密度
第3章 二硫化钼气凝胶超级电容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 二硫化钼气凝胶和纳米花的物相和形貌表征
        3.2.1 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的XRD图谱
        3.2.2 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的拉曼光谱
        3.2.3 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的表面形貌
        3.2.4 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的TEM/HRTEM和选取电子衍射花样
        3.2.5 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的比表面积及孔径分布
    3.3 二硫化钼气凝胶和花状二硫化钼的电化学性能
        3.3.1 循环伏安曲线
        3.3.2 恒电流充放电曲线
        3.3.3 不同扫描速率下比电容的变化曲线
        3.3.4 循环稳定性曲线
        3.3.5 交流阻抗谱
    3.4 本章小结
第4章 金属性二硫化钒超级电容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 二硫化钒材料表征结果分析
        4.2.1 二硫化钒的XRD图谱分析
        4.2.2 二硫化钒的拉曼光谱分析
        4.2.3 二硫化钒的表面形貌分析
    4.3 二硫化钒的电化学性能
        4.3.1 循环伏安曲线
        4.3.2 恒电流充放电曲线
        4.3.3 不同扫描速率下比电容的变化曲线
        4.3.4 能量密度曲线
        4.3.5 交流阻抗谱
        4.3.6 循环稳定性曲线
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：4008393