基于Ni 3 S 2 纳米复合材料的制备及其在超级电容器中的应用
发布时间：2024-04-01 03:39
超级电容器,作为一种新型的绿色能源存储装置,具有充放电速度快、使用寿命长、功率密度高等优点而备受关注。电极材料研究是改善超级电容器性能的重要途径之一,其中Ni3S2有很高的电化学活性,其在电极表面或近表面发生快速的氧化还原反应而产生赝电容,是优异的赝电容电极材料。然而,单一的电极材料在形貌或电化学性能方面还不能完全满足实际需求。设计合成基于Ni3S2的新颖理想的纳米结构或将不同类型的纳米材料复合,利用各组分材料的本质特征进行优势互补,在电化学性能上达到协同作用,从而改善器件的能量储存与转化。本文主要探究在合成Ni3S2过程中原料浓度对其形貌和电化学性能的影响,并探究H2O2对生长机理的影响。设计在泡沫镍上直接生长双壳NiMoO4@C@Ni3S2核壳纳米线阵列,探究了材料电化学性能衰减的机理。本论文主要研究内容如下:(1)运用泡沫镍为集流体和镍源,优...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 超级电容器概述
1.2.1 结构
1.2.2 分类
1.2.3 工作原理
1.3 电极材料研究进展
1.3.1 碳基材料
1.3.2 过渡金属氧化物
1.3.3 过渡金属氢氧化物
1.3.4 过渡金属硫化物
1.3.5 导电聚合物
1.4 镍基硫化物纳米材料在超级电容器中的研究进展
1.4.1 镍基硫化物的制备方法
1.4.2 Ni3S2纳米材料的研究进展
1.4.3 核壳结构复合材料的研究进展
1.5 本论文的选题意义和研究内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验过程
2.2.1 不同形貌Ni3S2的制备
2.2.2 NiMoO4@C@Ni3S2核壳材料的制备
2.2.3 PVA/KOH凝胶电解质的制备
2.2.4 活性炭电极的制备
2.2.5 全固态非对称超级电容器的组装
2.3 超级电容器电极材料的结构表征和电化学性能测试
2.3.1 电极材料的结构表征
2.3.2 电极材料的电化学性能测试
2.4 本章小结
第三章 Ni3S2纳米片-棒阵列的制备及其在超级电容器中的应用
3.1 前言
3.2 结构形貌表征
3.2.1 XRD谱图分析
3.2.2 不同形貌样品的扫描电镜分析
3.2.3 NiS-3的透射电子显微镜分析
3.2.4 H2O2的量对材料形貌的影响
3.3 材料电化学性能测试
3.3.1 循环伏安测试
3.3.2 恒电流充放电测试
3.3.3 倍率性能
3.3.4 循环稳定性
3.3.5 交流阻抗测试
3.4 NiS-3//AC全固态非对称超级电容器组装
3.4.1 活性炭电极电化学性能
3.4.2 NiS-3//AC非对称全固态超级电容器器件的电化学性能
3.5 本章小结
第四章 NiMoO4@C@Ni3S2核壳纳米线阵列的制备及其在超级电容器中的应用
4.1 前言
4.2 材料结构形貌表征
4.2.1 XRD谱图分析
4.2.2 Raman光谱分析
4.2.3 EDS能谱分析
4.2.4 SEM图分析
4.2.5 TEM图分析
4.3 材料电化学性能测试
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 恒电流充放电测试和倍率性能
4.3.3 循环稳定性测试
4.3.4 交流阻抗分析
4.3.5 循环充放电后材料电化学性能的衰减机理
4.4 NiMoO4@C@Ni3S2//AC非对称超级电容器组装
4.4.1 AC电极电化学性能
4.4.2 NiMoO4@C@Ni3S2//AC全固态非对称超级电容器的电化学性能
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间研究成果
致谢
本文编号：3944939
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 超级电容器概述
1.2.1 结构
1.2.2 分类
1.2.3 工作原理
1.3 电极材料研究进展
1.3.1 碳基材料
1.3.2 过渡金属氧化物
1.3.3 过渡金属氢氧化物
1.3.4 过渡金属硫化物
1.3.5 导电聚合物
1.4 镍基硫化物纳米材料在超级电容器中的研究进展
1.4.1 镍基硫化物的制备方法
1.4.2 Ni3S2纳米材料的研究进展
1.4.3 核壳结构复合材料的研究进展
1.5 本论文的选题意义和研究内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料和仪器
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验过程
2.2.1 不同形貌Ni3S2的制备
2.2.2 NiMoO4@C@Ni3S2核壳材料的制备
2.2.3 PVA/KOH凝胶电解质的制备
2.2.4 活性炭电极的制备
2.2.5 全固态非对称超级电容器的组装
2.3 超级电容器电极材料的结构表征和电化学性能测试
2.3.1 电极材料的结构表征
2.3.2 电极材料的电化学性能测试
2.4 本章小结
第三章 Ni3S2纳米片-棒阵列的制备及其在超级电容器中的应用
3.1 前言
3.2 结构形貌表征
3.2.1 XRD谱图分析
3.2.2 不同形貌样品的扫描电镜分析
3.2.3 NiS-3的透射电子显微镜分析
3.2.4 H2O2的量对材料形貌的影响
3.3 材料电化学性能测试
3.3.1 循环伏安测试
3.3.2 恒电流充放电测试
3.3.3 倍率性能
3.3.4 循环稳定性
3.3.5 交流阻抗测试
3.4 NiS-3//AC全固态非对称超级电容器组装
3.4.1 活性炭电极电化学性能
3.4.2 NiS-3//AC非对称全固态超级电容器器件的电化学性能
3.5 本章小结
第四章 NiMoO4@C@Ni3S2核壳纳米线阵列的制备及其在超级电容器中的应用
4.1 前言
4.2 材料结构形貌表征
4.2.1 XRD谱图分析
4.2.2 Raman光谱分析
4.2.3 EDS能谱分析
4.2.4 SEM图分析
4.2.5 TEM图分析
4.3 材料电化学性能测试
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 恒电流充放电测试和倍率性能
4.3.3 循环稳定性测试
4.3.4 交流阻抗分析
4.3.5 循环充放电后材料电化学性能的衰减机理
4.4 NiMoO4@C@Ni3S2//AC非对称超级电容器组装
4.4.1 AC电极电化学性能
4.4.2 NiMoO4@C@Ni3S2//AC全固态非对称超级电容器的电化学性能
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间研究成果
致谢
本文编号：3944939
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