超級電容器作為一種新型儲能器件,主要基于雙電層吸附或材料表面氧化還原反應(yīng)或內(nèi)部離子的快速嵌入及脫出反應(yīng)來完成儲能。它具有優(yōu)異的循環(huán)壽命,快速充放電速率及較高的功率密度等優(yōu)點,但是其能量密度普遍偏低,因此,在保證功率密度較高的前提下,研究高能量密度的超級電容器是目前超級電容器發(fā)展的重點。為了獲得高能量密度及功率密度的超級電容器,就需要設(shè)計及合成電化學性能優(yōu)異的電極材料。電極材料的種類多種多樣,其中過渡金屬硫化物作為超級電容器電極材料之一,具有贗電容特性及較高的理論比容量,是目前比較理想的電極材料�；诖�,本文將高理論比容量的過渡金屬硫化物和高導電性的石墨烯進行復合,制備出高比表面積、多孔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的電極材料,并對該電極材料進行形貌、結(jié)構(gòu)及電化學性能的表征和測試,并且將合成的復合電極材料作為正極,活性炭作為負極,組裝成為非對稱電容器。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:一、利用化學氣相沉積法(CVD)在泡沫鎳(NF)基底上負載石墨烯得到三維石墨烯/泡沫鎳(3D GE/NF)基底。在該基底上通過電化學沉積法及化學聚合法合成三維聚吡咯/硫化鈷/石墨烯/泡沫鎳(3D PPY/Co S/GE/NF)...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器儲能機理和分類
        1.2.1 雙電層電容器儲能機理
        1.2.2 贗電容器儲能機理
    1.3 超級電容器的結(jié)構(gòu)
        1.3.1 工作電極
        1.3.2 隔膜
        1.3.3 電解質(zhì)
    1.4 超級電容器電極材料的種類及其研究進展
        1.4.1 雙電層電容材料
        1.4.2 贗電容電極材料
    1.5 論文選題思路及研究內(nèi)容
第2章 實驗部分及三維石墨烯基底的制備及其表征
    2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料表征及測試技術(shù)
        2.2.1 材料形貌及結(jié)構(gòu)表征方法
        2.2.2 材料電化學性能表征
    2.3 三維石墨烯/泡沫鎳基底的制備及其表征
        2.3.1 制備方法
        2.3.2 樣品表征
    2.4 本章小結(jié)
第3章 3D PPY/Co S/GE/NF復合材料的制備及其電化學性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 3D PPY/Co S/GE/NF復合材料的制備
        3.2.2 3D PPY/Co S/GE/NF材料的結(jié)構(gòu)形貌及電化學性能表征
    3.3.結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD測試
        3.3.2 樣品形貌表證
        3.3.3 FTIR測試
        3.3.4 CV測試
        3.3.5 GCD測試
        3.3.6 倍率性能測試
        3.3.7 循環(huán)穩(wěn)定性測試
        3.3.8 EIS測試
    3.4 本章小結(jié)
第4章 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF材料的制備及其電化學性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF復合材料的制備
        4.2.2 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF的結(jié)構(gòu)形貌及電化學性能研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD測試和ICP-OES測試
        4.3.2 樣品形貌表征
        4.3.3 FTIR測試
        4.3.4 不同Ni/Co對 3D Ni-Co-S電極材料的影響
        4.3.5 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF電極的電化學性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF//AC非對稱電容器的性能研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 正負極材料的制備
        5.2.2 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF//AC ASC的組裝
        5.2.3 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF//AC ASC的電化學性能測試
    5.3 負極材料的電化學性能
    5.4 3D PPY/Ni-Co-S/GE/NF//AC ASC的電化學性能測試
        5.4.1 CV測試
        5.4.2 GCD和倍率性能測試
        5.4.3 能量密度與功率密度
        5.4.4 循環(huán)穩(wěn)定性測試
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位時期所發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3851208