电流密度和温度对水热电沉积制备钴/镍硫化物超级电容电极材料的影响

发布时间：2022-02-22 02:12

　　超级电容器,又称电化学电容器,其因高功率密度、长使用寿命、环境友好等优点成为当前储能领域的研究热点。由于其与二次电池相比,能量密度更低,从而限制了它在许多领域上的实际应用。因此,科研工作者通过运用各种不同的合成方法来提高超级电容器的能量密度,而提高超级电容器的能量密度的关键则在于探索出新型的纳米结构的复合电极材料。本论文采用水热电沉积法制备镍氢氧化物与过渡金属钴/镍硫化物的复合电极材料,并探究沉积电流密度和温度对异质结结构复合电极材料的结构、形貌和电容性能的影响。然后挑选出综合性能最优的复合电极材料作为正极材料,与活性炭（AC）负极材料组装成非对称超级电容器器件,对其性能综合评价。研究结果表明:（1）水热电沉积法制备的样品微观形貌均为纳米片状。在沉积电流密度为10mA/cm²和15 mA/cm²时,产物为六方4Ni（OH）₂-NiOOH相和立方Co₉S₈相。当沉积电流密度升高至20 mA/cm²时,产物为4Ni（OH）₂-NiOOH、... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 超级电容器的简介
        1.2.1 超级电容器的储能机理
        1.2.2 超级电容器的电极材料
    1.3 硫化物的研究现状
    1.4 研究目标
    1.5 本文研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂及器材
    2.2 电极材料的预处理
    2.3 电极材料的制备
    2.4 非对称超级电容器负极材料的制备
    2.5 电极材料的结构和形貌表征
        2.5.1 X射线衍射表征
        2.5.2 扫描电子显微镜表征
        2.5.3 X射线光电子能谱
        2.5.4 透射电子显微镜
        2.5.5 傅里叶变换红外光谱
    2.6 电极材料的电化学表征
        2.6.1 循环伏安法
        2.6.2 恒流充放电曲线
        2.6.3 电化学阻抗
        2.6.4 循环寿命
第3章 电流密度对水热电沉积硫化物的电化学性能影响研究
    3.1 引言
    3.2 薄膜电极的结构和形貌分析
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 扫描电镜分析
        3.2.3 透射电镜分析
        3.2.4 X射线光电子能谱分析
        3.2.5 傅里叶红外光谱分析
    3.3 薄膜电极电极材料的电化学分析
        3.3.1 循环伏安分析
        3.3.2 恒流充放电测试
        3.3.3 循环寿命测试
        3.3.4 电化学阻抗测试
    3.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非对称超级电容器
        3.4.1 正极材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8的电容性能研究
        3.4.2 负极材料AC的电容性能研究
        3.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Co_9S_8//AC非对称器件的组装及电容性能研究
    3.5 本章小结
第4章 温度对水热电沉积硫化物的电化学性能影响研究
    4.1 引言
    4.2 薄膜电极的结构和形貌分析
        4.2.1 XRD分析
        4.2.2 SEM分析
        4.2.3 TEM分析
        4.2.4 XPS分析
    4.3 薄膜电极电极材料的电化学分析
        4.3.1 循环伏安分析
        4.3.2 恒流充放电测试
        4.3.3 电化学阻抗分析
        4.3.4 循环寿命分析
        4.3.5 失效SEM分析
    4.4 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非对称超级电容器
        4.4.1 正极材料4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2的电容性能研究
        4.4.2 活性炭(AC)的容性能研究
        4.4.3 4Ni(OH)_2-NiOOH/Ni_3S_2//AC非对称器件的组装及电容性能研究
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]硫化钴纳米晶超声喷雾控制生长（英文）[J]. 殷鹏飞,孙丽丽,韩向宇,夏川茴,吴海英,王锋.  稀有金属材料与工程. 2016(07)



本文编号：3638483