过渡金属硫化物∕多孔碳纳米复合材料的制备及电化学研究

发布时间：2021-08-25 12:42

　　自二十世纪以来,能源消耗和环境问题日益严重,新能源的开发利用成为当代社会热点问题。开发高效的清洁能源和储能装置迫在眉睫。氢能是最具前景的清洁能源之一,电催化水分解是制氢的重要方法。超级电容器作为一种新型储能装置,具有充放电速度快、功率密度高、使用寿命长等优点。为了提高电催化水分解的效率和超级电容器的电化学性能,本文以石墨烯状纳米片构成的分层多孔碳微米棒（HPCM）为载体,制备了一系列过渡金属硫化物（TMS）∕HPCM纳米复合材料,并研究了各种电极材料在超级电容器和电化学催化水分解中的电化学性能。主要内容如下:（1）以硫代乙酰胺为硫源,通过一步水热法,合成Ni3S4-HPCM纳米复合材料,扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）表征证明Ni3S4纳米颗粒均匀地生长在HPCM上。Ni3S4-HPCM作为超级电容器电极材料具有高比电容（在1 A g-1的电流密度下为1950 F g-1）,在500次循环后,仍保持92.5%的初始值。Ni3S4-HPCM的电催化析氢反应（HER）性能测试表明,在1 M KOH溶液中,电流密度为10 mA cm^-2

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 碳材料的研究进展
        1.2.1 零维碳材料
        1.2.2 一维碳材料
        1.2.3 二维碳材料
    1.3 过渡金属硫化物的研究进展
    1.4 电极材料的制备方法
        1.4.1 水热法
        1.4.2 模板法
        1.4.3 微波法
        1.4.4 电化学沉积法
        1.4.5 溶剂热法
    1.5 TMS∕多孔碳纳米材料电化学应用领域
        1.5.1 超级电容器
        1.5.2 电催化水分解
    1.6 选题依据与主要研究工作
第二章 Ni_3S_4-HPCM纳米复合材料的制备及电化学性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器和试剂
        2.2.2 HPCM的制备
        2.2.3 TMS∕HPCM的制备
        2.2.4 电化学研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 HPCM的表征
        2.3.2 Ni_3S_4-HPCM的表征
        2.3.3 Ni_3S_4-HPCM纳米复合材料的电化学性能
        2.3.4 Ni_3S_4-HPCM纳米复合材料的电容性能
        2.3.5 Ni_3S_4-HPCM纳米复合材料的电催化性能
    2.4 总结
第三章 Co_3S_4-HPCM纳米复合材料的制备及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Co_3S_4-HPCM纳米复合材料合成与表征
        3.3.2 Co_3S_4-HPCM纳米复合材料的电化学性能
        3.3.3 Co_3S_4-HPCM纳米复合材料的电容性能
        3.3.4 Co_3S_4-HPCM纳米复合材料的电催化性能
    3.4 总结
第四章 NiCo_2S_4-HPCM纳米复合材料的制备及电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 NiCo_2S_4-HPCM纳米复合材料合成与表征
        4.3.2 NiCo_2S_4-HPCM纳米复合材料的电化学性能
        4.3.3 NiCo_2S_4-HPCM纳米复合材料的电容性能
        4.3.4 NiCo_2S_4-HPCM纳米复合材料的电催化性能
    4.4 结论
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]无机化学研究的前沿领域在教学中的应用[J]. 董斌,吕仁庆,曹作刚.  高等函授学报(自然科学版). 2011(02)

博士论文
[1]石墨烯基超级电容器：电极材料制备及储能机理研究[D]. 谢小英.天津大学 2014



本文编号：3362136