碳点基超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究

发布时间：2023-03-12 15:57

　　超级电容器,拥有较长的循环寿命和宽的工作温度范围,并且可以提供较高的功率密度,快的充电速度,已经受到人们越来越多的关注。电极材料作为超级电容器的重要组成部分,直接决定超级电容器的性能。因此,制备廉价、环保、高性能的电极材料是目前超级电容器研究的重点。碳点因其具有优异的导电性,易与其他物质复合,并具有高化学稳定性而受到越来越多的关注。本论文研究制备了一系列的碳点基纳米复合材料,旨在得到高比电容,长循环寿命和高能量密度的电极材料,来满足商业的需求。首先通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、Raman光谱、X-射线光电子能谱(XPS)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等表征手段研究所制备材料的微观形态,探索碳点对其结构的影响;然后通过电化学性能测试(循环伏安、恒电流充放电等),系统研究复合材料的电化学性能。主要研究内容如下:1.采用简单的一步水热法成功制备了氢氧化镍/氮掺杂碳点(Ni(OH)₂/NCDs)纳米片。NCDs作为一种新型结构导向剂,在调节产品形态和提高超级电容器性能方面发挥着双重作用。Ni(OH...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 超级电容器简介
        1.2.1 超级电容器的组成
        1.2.2 超级电容器的特点
        1.2.3 评价超级电容器性能的参数
    1.3 超级电容器的电极材料
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 导电聚合物
        1.3.3 过渡金属化合物
    1.4 碳点简介
        1.4.1 碳点的合成方法
        1.4.2 碳点在超级电容器中的应用
    1.5 本论文的研究内容
第二章 NCDs修饰的超薄Ni(OH)₂纳米片用于高性能混合超级电容器
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 NCDs的制备
        2.2.2 Ni(OH)₂/NCDs纳米片的合成
        2.2.3 仪器表征
        2.2.4 电化学测量
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Ni(OH)₂/NCDs纳米片的表征
        2.3.2 Ni(OH)₂/NCDs复合材料的电化学性能
    2.4 结论
第三章 RGO/NCDs复合材料的合成及其电容性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 RGO/NCDs复合材料的合成
        3.2.3 仪器表征
        3.2.4 电化学测量
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 RGO/NCDs复合材料的合成
        3.3.2 RGO/NCDs复合材料的结构和形态表征
        3.3.3 RGO/NCDs复合材料的电化学性能
    3.4 结论
第四章 花状CoS/NCDs的合成及其电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 CoS/NCDs复合材料的合成
        4.2.3 仪器表征
        4.2.4 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CoS/NCDs复合材料的表征
        4.3.2 电化学性能
    4.4 结论
第五章 NiO/Co₃O₄/NCDs三元纳米复合材料的合成及其电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 NiO/NCDs二元复合材料的合成
        5.2.2 NiO/Co₃O₄/NCDs三元复合材料的合成
        5.2.3 仪器表征
        5.2.4 电化学测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 NiO/Co₃O₄/NCDs三元纳米复合物的表征
        5.3.2 NiO/Co₃O₄/NCDs三元纳米复合材料的电化学性能
    5.4 结论
第六章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及申请专利



本文编号：3761512