隨著能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和利用,人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)始面臨著嚴(yán)峻的能源危機(jī),因此開(kāi)發(fā)和使用穩(wěn)定的新能源迫在眉睫。鑒此,研究者們紛紛在研究著擁有高容量的電極材料。超級(jí)電容器作為一種高效儲(chǔ)能裝置被廣泛應(yīng)用于電子、航空和通信等領(lǐng)域。金屬鈉豐富的自然資源儲(chǔ)量和低成本使得鈉離子電池在電動(dòng)汽車(chē)上的實(shí)際應(yīng)用也開(kāi)始成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。MnCo₂S₄（MCS）和NiCo₂S₄（NCS）因其獨(dú)特的納米構(gòu)型、制備方法多樣化、良好的氧化還原特性以及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。然而文獻(xiàn)報(bào)道的MCS和NCS的合成工藝較為復(fù)雜,材料的微觀結(jié)構(gòu)演變的機(jī)理不是很清楚。基于此,本論文以泡沫鎳為基底,采用一步水熱法制備具有自支撐作用的MCS和NCS,通過(guò)精細(xì)調(diào)控制備過(guò)程的工藝參數(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制、分析其形成機(jī)制,并將其應(yīng)用于超級(jí)電容器和鈉離子電池,期望獲得電化學(xué)性能良好的電極材料。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）采用硝酸錳（或硝酸鎳）、硝酸鈷為原料,硫脲為礦化劑,泡沫鎳為基底,通過(guò)一步水熱法得到具有自支撐作用的MCS和NCS,并系統(tǒng)考察了水...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究的意義
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.2 超級(jí)電容器原理
    1.3 超級(jí)電容器現(xiàn)狀、研究進(jìn)展
    1.4 超級(jí)電容器電極材料分析
        1.4.1 多孔碳材料
        1.4.2 過(guò)渡金屬氧化物電極材料
        1.4.3 三元金屬硫化物電極材料
    1.5 鈉離子電池概述
        1.5.1 鈉離子電池簡(jiǎn)介
        1.5.2 鈉離子電池反應(yīng)原理
    1.6 鈉離子電池面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
    1.7 鈉離子電池電極材料
        1.7.1 碳納米材料
        1.7.2 過(guò)渡金屬氧化物
        1.7.3 過(guò)渡金屬硫化物
    1.8 本論文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試儀器
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試驗(yàn)儀器與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.3 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.4 X射線光電子能譜測(cè)試(XPS)
        2.2.5 拉曼光譜儀
    2.3 電池的制備及組裝
        2.3.1 電極片的制備
        2.3.2 電池的組裝
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        2.4.2 恒流充放電測(cè)試(GCD)
        2.4.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試(EIS)
第三章 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的制備及在超級(jí)電容器的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的制備
    3.3 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)調(diào)控反應(yīng)時(shí)間和金屬鹽濃度的SEM表征
    3.4 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的電化學(xué)性能分析
    3.5 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.5.1 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的XRD分析
        3.5.2 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的TEM分析
        3.5.3 MCo₂S₄(M=Mn,Ni)的XPS分析
    3.6 小結(jié)
第四章 MCS的制備及在鈉離子電池中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 MCS的制備及水熱反應(yīng)金屬鹽濃度的研究
        4.2.1 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的 SEM圖
        4.2.2 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的 XRD圖
        4.2.3 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的拉曼光譜圖
        4.2.4 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的充放電曲線圖和循環(huán)伏安圖
        4.2.5 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的倍率圖
        4.2.6 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的循環(huán)圖
        4.2.7 調(diào)控金屬鹽濃度下MCS的電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
    4.3 MCS的制備及水熱反應(yīng)溫度的研究
        4.3.1 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的 SEM圖
        4.3.2 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的 XRD圖
        4.3.3 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的拉曼光譜圖
        4.3.4 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的充放電曲線圖和循環(huán)伏安圖
        4.3.5 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的倍率圖
        4.3.6 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的循環(huán)圖
        4.3.7 調(diào)控水熱反應(yīng)溫度下MCS的電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：4022473