超級電容器又稱雙電層電容器,介于電池和普通電容器之間的新型儲能器件,具有充放電速度快、循環(huán)穩(wěn)定性好、無污染和效率高等特點。電極材料影響是超級電容器性能優(yōu)劣的關(guān)鍵性因素,因此制備高性能電極材料對超級電容器至關(guān)重要。石墨烯具有很高比表面積和良好導(dǎo)電性,用作電極材料時循環(huán)穩(wěn)定性好且可以儲存更多電荷,缺陷在于比電容有限,而金屬氧化物用作電極材料時比電容大但導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性差,因此將金屬氧化物負載到石墨烯制備新型材料用作電極材料。本論文以FeC2O4/rGO和MnO2/rGO復(fù)合材料為研究對象,對高性能超級電容器電極材料的制備和性能展開研究。不同于電極材料中常用Fe2O3和Fe3O4,本文制備以三維多孔結(jié)構(gòu)FeC2O4/rGO復(fù)合材料為超級電容器電極,無需添加導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。FeC2O4/rGO復(fù)合材料由大孔的石墨烯和微孔-介孔的草酸亞鐵組成。通常水的分解電壓為1.23V,不對稱超級電容器在水系電解質(zhì)中電壓窗口 一般在2V以內(nèi)。當(dāng)選用FeC2O4/rGO水凝膠作為超級電容器負極,選用純rGO水凝膠作為超級電容器正極時,在KOH（1.0M）電解質(zhì)中不對稱超級電容器電壓窗口升至1.7V,在中性Na... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－６?Ｗ墨烯與其它碳材料??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ａｎｄ?ｏｔｈｅｒ?ｇｒａｐｈｉｔｉｃ?ｆｏｒｍｓ??

它們制備超級電容器所測得的電化學(xué)性質(zhì)也不同［４Ｍ８］。Ｍｎ０２有數(shù)十種晶型，以??Ｍｎ０６為八面體結(jié)構(gòu)。在超級電容器中常用到ａ－?Ｍｎ０２、ｐ－?ＭｎＯｊＰ?Ｙ－?Ｍｎ０２１４９］。??如圖１－７示為常見晶型結(jié)構(gòu)。??ｉｓｘＷＴｍ??＾＊ＭｎＯｘ?ｙ－ＭｎＯ．?Ａ－ＭｎＯ－??圖１－７不同Ｍｎ０２晶體結(jié)構(gòu)Ｍ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－７?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｍｉｉ〇２｜４ｙ｜??Ｃｈｕ１５Ｇ］等通過簡單水熱反應(yīng)制備空心球體的ａ－Ｍｎ０２，并以此為電極，在電??壓為２．５ｍＶ時比電容量達到１６７Ｆ／ｇ，３５０次循環(huán)循環(huán)保持率為８９％，作為超級??電容器電極材料潛力很大。Ｄｉｎｇ１５１１等在ＮａＯＨ溶液中，ＭｎＳ０４和Ｋ２Ｓ２０８反應(yīng)??生成棒狀Ｙ－?Ｍｎ０２，在０．５ｍｏｌ／ＬＫ２ＳＯ４為電解液時測的比電容量為２０７Ｆ／ｇ，電壓??窗口為Ｌ８Ｖ。經(jīng)過２３０００次循環(huán)后，循環(huán)保持率高達９４％，電化學(xué)性能十分優(yōu)??良。??１．８．３?ＭｎＣＶｒＧＯ復(fù)合材料研究進展??由前面所述可知石墨烯是理想的雙層電容器電極材料，循環(huán)穩(wěn)定性好，不??理想的一點是能量密度較低。Ｍｎ０２做電極材料時可得到較大能量密度，缺陷是??其導(dǎo)電性差

圖２－２超級電容器結(jié)構(gòu)??ｅ?２－２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａｎ?ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ?ｓｕｐｅｒｃａｐ我們采取了兩種制備方法。第一種方法是直折的鈦網(wǎng)上，夾緊并用鈦絲固定一端，然后在

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Design of Supercapacitor Electrodes Using Molecular Dynamics Simulations[J]. Zheng Bo,Changwen Li,Huachao Yang,Kostya Ostrikov,Jianhua Yan,Kefa Cen.  Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]A Wire-Shaped Supercapacitor in Micrometer Size Based on Fe3O4 Nanosheet Arrays on Fe Wire[J]. Guohong Li,Ruchun Li,Weijia Zhou.  Nano-Micro Letters. 2017(04)
[3]雙外推法研究FeC2O4·2H2O脫水過程的動力學(xué)機理[J]. 潘云祥,管翔穎,馮增媛,李秀玉,閻政.  物理化學(xué)學(xué)報. 1998(12)



本文編號：3313182