超級電容器作為一種新型的儲能器件,憑借其高功率密度和長循環(huán)壽命的優(yōu)點在現(xiàn)代社會諸多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。但是,現(xiàn)階段由于受到電極材料的限制,超級電容器不能滿足大規(guī)模的應(yīng)用。作為一種潛在的電極材料,錳基氧化物具有較高的理論比容量以及儲量豐富、價廉易得、環(huán)境友好等特點。但是傳統(tǒng)的錳基氧化物受限于自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及導電性差而不能表達出理想的電化學性能�；诖�,本論文設(shè)計合成了一系列的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,導電性能優(yōu)異的的錳基氧化物,并研究了其電化學性能,具體研究如下:（1）石墨烯/錳基氧化物復合材料的制備及電化學性能研究通過簡單的水熱反應(yīng)得到了石墨烯/錳基氧化物復合材料,并對其進行結(jié)構(gòu)和形貌表征以及電化學性能測試。結(jié)果表明電極材料的性能與其分散程度和導電性能有關(guān),其中石墨烯/MnOOH納米棒具有最優(yōu)異的電化學性能,在1 Ag-1的測試條件下比電容分別為198.2 F g-1,5000圈循環(huán)后的容量剩余86.2%。石墨烯作為載體可以提升材料的導電性,同時可以使活性材料更加分散,提高材料的比表面積,從而增加了電子轉(zhuǎn)移速率,增強材料的機械性能,使得材料具有更優(yōu)異的性能。（2）搖鈴狀二氧化錳@二氧化錳亞微米球的... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２編織狀碳納米管核殼結(jié)構(gòu)復合物的掃描電鏡圖

將上述納米材料用于電化學性能測試，采用三電極體系，電解液選用ｉＭＮａ２Ｓ〇４，??材料的負載量均為２?ｍｇ左右。首先研究在不丨ｕｊ的溶劑體系中得到樣品的性能差異。閣??２．７是所制備的ＭＯ－Ｉ和Ｍ０－２在不同掃描速率下的循環(huán)伏安曲線。從圖２．７?（ａ）可以??看出，當掃描速率為５?ｍＶｓ－１時，Ｍ０－２的曲線類似為矩形，Ｍ０－１的曲線在接近１?Ｖ時??輕微上偏，表明有略微的極化現(xiàn)象，兩者的曲線都接近矩形說明材料具有理想的電化學??電容行為和較好的可逆性能，Ｍ０－１的曲線表現(xiàn)出更大的電流密度和積分曲線面積，暗??示其有更大的比電容，由公式（２．１?）計算得Ｍ０－Ｉ和ＭＯ－２在５?ｍＶ?ｓ－１時的比電容分別??為丨７６．４?Ｆ?和１４３．２?Ｆ?ｇ－１。閣２．７?（ｂ）為兩者在彳丨速為５０?ｍＶ?ｓ－１時的循環(huán)伏安曲線，??可＃到與圖（ａ）中的丨丨丨丨線比較相似，表明材料具有良好的倍率性能，計算的Ｍ０－１和??ＭＯ－２在５０?ｍＶ?ｓ１時的比電容分別為１３４．２?Ｆ?ｇ－１和丨０２．７?Ｆ?ｇ－１，電解液中的金屬離了？在??電極材料中的插層和脫附行為決定了材料的電化學性能

ＭＯＧ?ａｎｄ?ＭＯＨＧｏ?ａｔ?ｔｈｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｄｅｎｓｉｔｙ?ｏｆ?ｌ?Ａ?ｇ＇１．?（ｃ）?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｐｅｃｉｆｉｃ?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?ｗｉｔｈ?ｃｕｒｒｅｎｔ??ｄｅｎｓｉｔｙ?ｆｏｒ?ＭＯ－１，?ＭＯＧ?ａｎｄ?ＭＯＨＧ〇．?（ｄ）?ＥＩＳ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ＭＯ－１，?ＭＯＧ?ａｎｄ?ＭＯＨＧ〇．??圖２．９是ＭＯ－Ｉ、ＭＯＧ和ＭＯＨＧｏ的相關(guān)屯化學測試。圖２．９?（ａ）是ＭＯ－１、ＭＯＧ??２０??Ｉ??Ｉ??


本文編號：2977379