【摘要】：超級(jí)電容器,也稱為電化學(xué)電容器,是一種具有無限壽命周期和高功率密度的能量存儲(chǔ)裝置,通常以雙電層或超級(jí)電容的形式存儲(chǔ)能量。超級(jí)電容器是一種新型的電力設(shè)備,其能量密度和功率密度介于電池和傳統(tǒng)的電容器之間,目前已應(yīng)用于電腦電源恢復(fù)系統(tǒng)、電動(dòng)汽車及動(dòng)力電子設(shè)備等領(lǐng)域。電極材料是影響電容器性能優(yōu)劣的核心因素,因此在超級(jí)電容器的研究工作中,制備性能優(yōu)異的電極材料一直是科研工作者的工作重心。本文采用水熱法制備硫化鈷和二硫化鉬兩種金屬硫化物,并將其應(yīng)用于超級(jí)電容器電極材料。此外,為了克服過渡金屬硫化物的缺點(diǎn),將其與碳納米材料復(fù)合,充分發(fā)揮復(fù)合材料各組分的協(xié)同作用,研究復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能。本論文主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)論如下:采用葡萄糖作為還原劑,通過水熱反應(yīng)和冷凍干燥過程制備CoS@CNTs/rGO三元復(fù)合材料,并對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試。FESEM圖顯示,在CoS@CNTs/rGO三元復(fù)合材料中,片狀CoS均勻的分散于三維CNTs和rGO導(dǎo)電框架結(jié)構(gòu)中,形成三維立體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)促進(jìn)了電解質(zhì)離子的傳輸,有利于電化學(xué)性能的提高。電化學(xué)性能測(cè)試表明:CoS@CNTs/rGO三元復(fù)合材料在1.0 A/g的電流密度下,其比電容為295F/g,在相同電流密度下經(jīng)過2000次的恒電流充放電后,比電容保持率為77.41%。在5.0 A/g的電流密度下的比電容為235 F/g,表明該三元復(fù)合材料具有較好的電容性能。通過一種簡(jiǎn)單的水熱法和還原過程原位合成MoS_2@CNTs/rGO三元復(fù)合材料。表征測(cè)試結(jié)果顯示,MoS_2@CNTs/rGO三元復(fù)合材料中三種組分均勻分布,石墨烯-碳納米管作為碳框架有效承載MoS_2@CNTs/rGO三元復(fù)合材料,使得超級(jí)電容器性能得到有效提升。電化學(xué)性能測(cè)試表明:當(dāng)掃描速度達(dá)到100 mV/s時(shí),MoS_2@CNTs/rGO的比電容達(dá)到218 F g~(-1)。在10 mV/s掃描速率下循環(huán)3000次后比電容仍能達(dá)到364 F g~(-1),具有較高的比電容保持率(83.1%)。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1
【圖文】：

超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)示意圖

可逆的法拉第氧化還原反應(yīng)，如圖 1-3[18]所示電容器更多數(shù)量的比電容，原因在于雙電層電面發(fā)生，而贗電容電容器的電化學(xué)儲(chǔ)能過程不生。然而動(dòng)力學(xué)的限制使得贗電容器的能量?jī)?chǔ)存容器的電極材料主要是導(dǎo)電聚合物和金屬氧化

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2729161