泡沫镍/金属氧化物复合电极的制备及其电化学性能研究

发布时间：2021-09-07 04:42

　　电池相对于超级电容器而言具有较低的功率密度导致使用寿命低,从而产生大量含有多种重金属的废旧电池,对环境危害极大。电极作为超级电容器和电化学检测重金属离子的核心部件,不同的电极材料对电化学性能的驱动力不尽相同。论文研究了三维结构材料泡沫镍作为载体和集流体,通过水热合成法在泡沫镍基底上合成二元金属氧化物,构造自支撑复合电极。一方面,可以有效地解决电池低功率密度的问题,另一方面也可应用于重金属离子检测。主要内容如下:1.三维泡沫镍表面水热合成钴锰氧化物,构造自支撑复合电极,并对复合材料的微观形貌和结构特征进行表征。在三电极体系中,研究复合电极交流阻抗及循环伏安特性,测试其恒流充放电性能和循环稳定性（1000次）,计算得出1 A/g电流密度下的比容量为803.7 F/g,表现出优异的超级电容器性能;研究了该复合电极对Hg2+和Pb2+的电化学响应:在HAc-NaAc缓冲溶液中,pH值为4,当重金属离子浓度为0.5⁴μM时,方波溶出伏安法测得的检测限分别是3.60×10-4μM和3.76×10-4μM,并研究分析样品的加标回收率。2.将钴酸镍负载在泡沫镍表面,构造自支撑复合... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 电极材料
        1.2.1 汞电极
        1.2.2 固体金属电极
        1.2.3 碳电极
        1.2.4 自支撑电极
    1.3 超级电容器
        1.3.1 超级电容器概述
        1.3.2 超级电容器的研究现状及应用
    1.4 重金属离子的电化学检测
    1.5 本论文的研究意义、内容和创新性
        1.5.1 研究意义和内容
        1.5.2 创新性
2 研究原理分析
    2.1 合成过程
    2.2 超级电容器的原理
    2.3 电化学检测重金属机理
3 泡沫镍/钴锰氧化物的制备及其应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料及试剂
        3.2.2 实验仪器和设备
        3.2.3 研究步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 形貌及结构分析
        3.3.2 超级电容器性能研究
        3.3.3 电化学检测重金属离子
    3.4 本章小结
4 泡沫镍/钴酸镍的制备及其应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料及试剂
        4.2.2 实验仪器和设备
        4.2.3 研究步骤
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌及结构分析
        4.3.2 超级电容器性能研究
        4.3.3 电化学检测重金属离子
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士期间所取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]方波阳极溶出伏安法同时测定煤矸石和粉煤灰中的锌、镉、铅[J]. 李晓艳,许零.  环境化学. 2015(11)
[2]电化学阻抗技术在微生物燃料电池阻抗测试中的应用[J]. 曲有鹏,高珊珊,吕江维,李达,刘峻峰,田家宇.  实验技术与管理. 2015(07)
[3]多壁碳纳米管-Nafion膜修饰铂电极的电化学性质[J]. 刘荣军,刘学斌,罗志辉,韦庆敏.  分析测试学报. 2015(02)
[4]电分析化学法在重金属离子检测中的应用[J]. 王中荣,魏福祥,刘亚芹,闫珂.  河北工业科技. 2015(01)
[5]不同测试技术下超级电容器比电容值的计算[J]. 米娟,李文翠.  电源技术. 2014(07)
[6]高比能超级电容器的研究进展[J]. 张熊,孙现众,马衍伟.  中国科学:化学. 2014(07)
[7]同位镀汞阳极溶出伏安法测定牛奶中镉、铅、铜[J]. 朱浩嘉,潘道东,顾愿愿,李建龙,赵紫微,丁琳.  食品科学. 2014(08)
[8]Metal oxide and hydroxide nanoarrays: Hydrothermal synthesis and applications as supercapacitors and nanocatalysts[J]. Qiu Yang,Zhiyi Lu,Junfeng Liu,Xiaodong Lei,Zheng Chang,Liang Luo,Xiaoming Sun.  Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[9]基于方波溶出伏安法的电化学传感器检测水体中痕量铅[J]. 张克东,豆俊峰,丁爱中,范福强,王营营.  环境工程学报. 2013(08)
[10]钴酸镍纳米花/活性炭纤维复合物的制备和表征及其超级电容器性能[J]. 吴红英,王欢文.  物理化学学报. 2013(07)



本文编号：3388866