隨著便攜電子設(shè)備的迅猛發(fā)展,以及能源的時空分布不均衡性,對能量存儲器件提出了更高的要求。超級電容器是目前最有潛力的儲能器件,電極材料是提升其性能的核心。過渡金屬鎳基硫化物作為電極材料電化學活性高、安全系數(shù)高、理論容量高備受研究者青睞。但單一材料導電性差、實際容量低限制了其實際應(yīng)用。本文工作致力于研制容量高,電化學阻抗低的超級電容器電極材料。本文從摻雜元素并制備不同形貌的電極材料入手,利用電沉積法、水熱法、煅燒法制備了不同微觀形貌的復合電極材料,利用電化學測試手段對電極材料進行了性能測試。(1)通過循環(huán)伏安電沉積法,在鎳基硫化物中摻雜導電性好的鉬元素,制備了無粘結(jié)劑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)NiMoS_x電極材料。通過控制電沉積電壓范圍改變離子傳輸速度,制備不同形貌的電極材料,NiMoS_x-3展現(xiàn)出出色的電化學性能,在單電極材料測試中,當電流密度擴大到10倍時,其質(zhì)量比電容保持初始的86.0%,長循環(huán)測試6000圈后電極的質(zhì)量比容量保持1129.0 F/g。兩電極測試體系中,非對稱超級電容器NiMoS_x-3//AC在電流密度擴大10倍時比電...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題研究背景與意義
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 超級電容器的分類及其儲能機理
    1.3 電極材料的研究進展
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 過渡金屬化合物材料
        1.3.3 導電聚合物材料
    1.4 超級電容器的應(yīng)用
    1.5 本課題選題依據(jù)主要研究內(nèi)容
第2章 實驗及測試部分
    2.1 引言
    2.2 實驗藥品和原料
    2.3 實驗和測試儀器
    2.4 電極材料的制備方法
    2.5 結(jié)構(gòu)表征方法
        2.5.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.5.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.5.3 X射線衍射(XRD)
        2.5.4 X射線光電子能譜(XPS)
    2.6 電化學測試及計算方法
        2.6.1 循環(huán)伏安測試(CV)
        2.6.2 恒流充放電測試(GCD)
        2.6.3 電化學阻抗測試(EIS)
        2.6.4 循環(huán)穩(wěn)定性測試
        2.6.5 非對稱超級電容器器件的拼裝
第3章 NiMoS_x電極材料的制備及電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 泡沫鎳基底的預處理
        3.2.2 NiMoS_x電極材料的制備
    3.3 結(jié)果分析與討論
        3.3.1 電極材料的微觀結(jié)構(gòu)與表面狀態(tài)分析
        3.3.2 電極材料在三電極體系中的電化學性能分析
        3.3.3 電極材料在兩電極體系中的電化學性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 花狀Ni₃S₂/Ni₁₂P₅ 電極材料的制備表征及電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Ni₃S₂/Ni₁₂P₅ 電極材料的制備
        4.2.2 Ni₃S₂電極材料的制備
        4.2.3 Ni₂P電極材料的制備
    4.3 結(jié)果分析與討論
        4.3.1 電極材料的微觀結(jié)構(gòu)與表面狀態(tài)分析
        4.3.2 電極材料在三電極體系中的電化學性能分析
        4.3.3 電極材料在兩電極體系中的電化學性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3836795