實(shí)現(xiàn)高效儲(chǔ)能是21世紀(jì)人類在科學(xué)和工程領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。近年來,超級(jí)電容器吸引了研究者的廣泛關(guān)注,主要是因?yàn)槠渚哂泄β拭芏雀�、生命周期長（>100000次）、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。但是,能量密度低和成本高的缺點(diǎn)限制了超級(jí)電容器的進(jìn)一步發(fā)展�？朔�(jí)電容器能量密度低最有效的方法是開發(fā)新型電極材料。金屬氫氧化物/氧化物是很有前景的電極材料,因?yàn)樗鼈兙哂斜忍疾牧细?-3倍的比電容。本文研究了反應(yīng)時(shí)間和乙二胺濃度對(duì)β-Ni（OH）2形貌的影響以及β-Ni（OH）2的電化學(xué)性能,采用兩步溶液反應(yīng)法制備了電化學(xué)性能優(yōu)異的ZnCo2O4/NiO復(fù)合材料,研究了CRG/NCFH復(fù)合材料的形成機(jī)理以及電化學(xué)性能。采用絡(luò)合沉淀法在100℃下反應(yīng)3 h合成了具有分等級(jí)結(jié)構(gòu)的β-Ni（OH）2自組裝微球,每個(gè)微球是由許多互聯(lián)的納米薄片組成。研究了反應(yīng)時(shí)間和乙二胺濃度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。β-Ni（OH）2電極在10mA/cm2的電流密度下,最大比電容為892 F/g。而且,β-Ni（OH）2電極具有優(yōu)異的循環(huán)性能,在循環(huán)1000圈以后,比電容僅僅衰減了 9.8%,最大功率密度可以達(dá)到8.9 kW/kg。以三維大... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３碳材料比容量與孔徑的關(guān)系圖??孔徑分布也是影響碳材料電化學(xué)性能的很重要的影響因素［１５］

使得其外表面單位面積比電容有所不同。１＾３＾６〇１［１６］等人對(duì)活性炭雙電層電容器電解液離??子尺寸和孔徑的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，并指出當(dāng)孔的尺寸和電解液離子的尺寸相一致??時(shí)，雙電層電容器的比容量最大�？讖胶捅热萘康年P(guān)系如圖１．３所示。??１．５．１．１活性碳??在眾多的超級(jí)電容器電極材料中，人們最早使用的是活性碳（Ａｃｔｉｖａｔｅｄ?Ｃａｒｂｏｎ，ＡＣ）。??制備活性碳常用的活化方法有物理法、化學(xué)法以及物理－化學(xué)聯(lián)用法。研宄表明，前驅(qū)??體的結(jié)構(gòu)以及活化方式是影響活性碳的微觀形貌和電化學(xué)性能的主要因素［１７］。??Ｋ〇ＵｔＣｈｅｉｋ〇［１８］等人采用化學(xué)活化法，釆用木材生物碳制備出了比表面積高達(dá)１５００?ｍ２／ｇ??的活性碳，并采用浸涂的方法，以泡沫鎳為基底制備了超級(jí)電容器電極片。ｗｅｎ［１９］采用??ＫＯＨ作為活化劑，甲醛和間苯二酚的聚合物作為前驅(qū)體，制備出比表面積為１６７３?ｍ２／ｇ??的活性碳，比電容為５００?Ｆ／ｇ。??活性碳的比電容和比表面積并不是呈現(xiàn)線性關(guān)系，這不僅與活性碳的孔徑分布有??關(guān)

電荷傳遞的電阻顯著減小，在５?ｍＡ／ｃｍ２的電流密度下，比電容比電容而言，Ｎｉ（ＯＨ）２和Ｃｏ（ＯＨ）２－Ｎｉ（ＯＨ）２是合適的電容器的電的電壓范圍太窄了。??由于原材料的能耗低、比電容大，只要能獲得寬的電壓范圍，精確控制，Ｃｏ／Ｎｉ復(fù)合物將會(huì)成為很有前景的電容器電極材料，??本低、低毒、環(huán)境友好以及理論比電容高（１１００－１３００?Ｆ／ｇ）等優(yōu)容的重要因素。一方面，提高Ｍｎ０２的結(jié)晶度可以提高材料的失。另一方面，較低的結(jié)晶度可以增加Ｍｎ０２的多孔微結(jié)構(gòu)，需要合理地控制材料的導(dǎo)電性和孔徑。煅燒溫度對(duì)Ｍｎ０２的導(dǎo)處理后的Ｍｎ０２在高掃速下表現(xiàn)出較高的比電容，在低掃速下這可能是由于Ｍｎ０２在２００?°Ｃ處理后具有較小的孔隙率和較�。苍谥苽溥^程中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變圖。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化鎳/碳納米管復(fù)合材料的合成及其在超級(jí)電容器上的應(yīng)用[J]. 邱照遠(yuǎn),林建明,玉富達(dá),劉桂靜,林幼貞,吳季懷.  化學(xué)工程與裝備. 2013(07)
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[10]溶膠-凝膠模板法合成MnO2納米線[J]. 汪形艷,王先友,黃偉國.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(01)

博士論文
[1]基于電化學(xué)方法的Co3O4納米薄膜材料制備及其性能研究[D]. 樊玉欠.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]鎳—鈷的氫氧化物作為超級(jí)電容器電極材料的制備與性能研究[D]. 呂播瑞.吉林大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3260986