隨著全球化石能源倍增式的消耗以及環(huán)境問題的日益突出,而綠色能源如風能、地熱能以及太陽能等可以無污染地轉(zhuǎn)化為電能,已成為了人們關(guān)注的焦點。然而,這些間歇式的綠色能源并不能滿足電能供應(yīng)的連續(xù)性要求,因此容量大、穩(wěn)定性好、安全的電能儲存設(shè)備的研制顯得格外重要。與此同時,便攜式電子設(shè)備以及電動汽車的蓬勃發(fā)展也要求傳統(tǒng)電能儲存設(shè)備(如鉛酸電池)更新?lián)Q代。超級電容器作為一種新型的電化學儲能設(shè)備,憑借其優(yōu)異的功率密度、超長的循環(huán)壽命、良好的倍率性能以及安全環(huán)保等特性成為了研究的熱點,但目前以碳材料為主的商用超級電容器仍受限于較低的能量密度,因此具有高能量密度的超級電容器亟待發(fā)展。本論文主要從活性材料的選擇和納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建兩個方面入手,將CoFe層狀雙金屬氫氧化物(水滑石)與高電導(dǎo)的Cu3N復(fù)合作為電極材料,其中CoFe水滑石中的Co作為典型的贗電容活性物質(zhì)與Fe搭配能發(fā)揮最大容量,而Cu3N能有效地改善體系的電導(dǎo)性。納米結(jié)構(gòu)方面,采用電化學沉積的方法在多孔Cu3N納米線上二次生長了超薄的(2.5 nm)CoFe水滑石納米片,構(gòu)成了獨特的嵌入式納米核殼結(jié)構(gòu)電極Cu3N@CoFe-LDH,該電極表現(xiàn)出了優(yōu)...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器
        1.2.1 超級電容器的概況
        1.2.2 超級電容器的機理及分類
    1.3 超級電容器電極材料
        1.3.1 碳基電極材料
        1.3.2 過渡態(tài)金屬基電極材料
        1.3.3 導(dǎo)電聚合物電極材料
    1.4 層狀雙金屬氫氧化物(水滑石)
    1.5 本論文的選題依據(jù)和主要內(nèi)容
第二章 Cu₃N@CoFe-LDH復(fù)合電極的制備及其在超級電容器中的運用
    2.1 引言
    2.2 材料合成與表征
        2.2.1 實驗藥品及儀器
        2.2.2 實驗過程
        2.2.3 材料表征和測試技術(shù)
    2.3 結(jié)果分析和討論
        2.3.1 材料表征與分析
        2.3.2 電化學測試結(jié)果
        2.3.3 電化學性能分析
        2.3.4 反對稱超級電容器性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于CoFe-LDH全電位區(qū)間超級電容器的研究
    3.1 引言
    3.2 材料合成與表征
        3.2.1 實驗藥品及儀器
        3.2.2 實驗過程
        3.2.3 材料表征和測試技術(shù)
    3.3 結(jié)果討論與分析
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 電化學性能研究
        3.3.3 對稱超級電容器的研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 工作總結(jié)
    4.2 研究展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝



本文編號：4051468