层状InSe复合碳纳米管和石墨烯的柔性固态超级电容器研究

发布时间：2023-04-06 21:07

　　硒化铟(InSe)是一种类石墨烯的二维层状材料,其具有高的电子迁移率、快的光学响应和可调谐的带隙等优点,在光电探测器、太阳能电池等领域得到了广泛的研究,但在超级电容器领域还没有被关注。本文以层状InSe纳米片为基体,通过复合碳纳米管(CNTs)和石墨烯(Graphene),制备了InSe/CNTs和InSe-Graphene复合材料的柔性固态超级电容器,并研究了它们的电化学性能。液相剥离的InSe纳米片电容器在0.005 V s^-1仅有3.48 F cm^-3的体积电容,通过添加CNTs提升InSe基超级电容器的电化学性能。调节InSe和CNTs的质量比,随着InSe质量的增加,复合材料的电容先增加后减少。InSe/CNTs(6:1)表现出最优的电化学性能,在0.005 V s^-1时有着25.1 F cm^-3的体积比容量。器件拥还有良好的机械性能,在180°弯折下可以保持93.2%的初始电容;进行10000次长循环可保持初始电容的88.3%,具有优异的循环稳定性;器件最大的功率密度为410.15 W ...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器
        1.2.1 双电层电容器
        1.2.2 赝电容器
        1.2.3 混合电容器
    1.3 超级电容器的电极材料
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 金属化合物
        1.3.3 导电聚合物
        1.3.4 其他电极材料
    1.4 硒化铟
    1.5 选题依据和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第2章 实验材料与表征
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料与试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 X射线衍射分析
        2.2.2 拉曼散射光谱
        2.2.3 场发射电子扫描显微镜
        2.2.4 透射电子显微镜
        2.2.5 原子力显微镜
    2.3 超级电容器的电化学性能测试
        2.3.1 循环伏安测试
        2.3.2 恒流充放电
        2.3.3 交流阻抗
第3章 InSe/CNTs复合材料的柔性超级电容器研究
    3.1 引言
    3.2 材料及超级电容器的制备
        3.2.1 材料的制备
        3.2.2 电极及超级电容器的制备
    3.3 材料的结构和形貌分析
        3.3.1 XRD衍射和Raman光谱分析
        3.3.2 样品的SEM、TEM和AFM形貌分析
    3.4 超级电容器的性能测试与分析
        3.4.1 InSe超级电容器的性能测试与分析
        3.4.2 CNTs超级电容器的性能测试与分析
        3.4.3 InSe/CNTs超级电容器的性能测试与分析
    3.5 本章小结
第4章 InSe-Graphene复合材料的柔性微型电容器研究
    4.1 引言
    4.2 材料及超级电容器的制备
        4.2.1 材料的制备
        4.2.2 微型电容器的制备
    4.3 材料的结构与形貌分析
        4.3.1 XRD衍射与Raman光谱分析
        4.3.2 材料的SEM与TEM分析
    4.4 微型电容器的性能测试与分析
        4.4.1 石墨烯微型电容器的性能测试与分析
        4.4.2 InSe-Graphene微型电容器的性能测试与分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3784419