NiO纳米复合结构的制备及超级电容器性能研究

发布时间：2021-10-13 14:27

　　超级电容器,又叫做电化学电容器,是近几十年逐渐发展起来的一种新型的能量存储和转换器件。超级电容器具有比容量高、能量密度和功率密度高、充放电时间短、使用寿命长等优点,在人们迫切需求清洁、高效、可持续利用能源的今天,超级电容器的众多优点使其在现实生活中获得了广泛应用。超级电容器由电极材料、隔膜、电解液三个主要部分组成,其中,电极材料是整个超级电容器器件的核心部分,直接关系着超级电容器的电化学性能和使用寿命。超级电容器的电极材料主要分为两大类:一类为以双电层电容为主的一系列碳材料,包括活性炭、炭气凝胶、碳纤维、模板多孔碳、碳纳米管、石墨烯等;另一类是以过渡金属氧化物和导电聚合物材料为主的赝电容电极材料,包括RuO2,NiO/Ni（OH）2,MnO2,Co3O4,V2O5和聚吡咯,聚苯胺,聚（3,4-乙撑二氧噻吩）等。本论文采用制备得到的纳米多孔Ni薄膜为基底,结合纳米材料制备的方法,构建了纳米多孔NiO薄膜、LaNiO3掺杂的介孔NiO薄膜、以纳米多孔Ni薄膜为基底制备的V2O5纳米线和纳米圆片以及SWNTs@MnO2/PPy高性能超级电容器电极材料。上述电极材料均具有较大的比表面积、合理的... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器分类
        1.2.1 双电层电容
        1.2.2 法拉第赝电容
        1.2.3 混合型电容
    1.3 超级电容器的组成
        1.3.1 超级电容器电极材料
        1.3.2 电解液
    1.4 电极材料制备方法
    1.5 本论文的选题依据和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 高性能三维多孔NiO薄膜的制备、表征及电化学性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及原料
        2.2.2 电沉积Ni-Zn二元合金镀层
        2.2.3 Ni多孔薄膜的制备
        2.2.4 NiO多孔薄膜的制备
        2.2.5 测试表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NiO薄膜的结构表征
        2.3.2 NiO薄膜的电化学性能分析
    2.4 本章小结
第三章 超细V_2O_5纳米线的制备、表征及电化学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及原料
        3.2.2 在多孔Ni薄膜基底上制备超细V_2O_5纳米线
        3.2.3 水热法制备V_2O_5纳米线
        3.2.4 测试分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 V_2O_5纳米线的结构表征
        3.3.2 V_2O_5纳米线的电化学性能分析
    3.4 本章小结
第四章 V_2O_5纳米圆片的制备、表征及电化学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及原料
        4.2.2 V_2O_5纳米圆片的制备
        4.2.3 测试分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 V_2O_5纳米圆片的结构表征
        4.3.2 V_2O_5纳米线的电化学性能分析
    4.4 本章小结
第五章 介孔LaNiO_3/NiO薄膜的制备、表征及电化学性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂及原料
        5.2.2 制备介孔LNO/NiO纳米薄膜
        5.2.3 测试分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 介孔LNO/NiO纳米薄膜结构表征
        5.3.2 LNO/NiO薄膜电极材料的电化学性能分析
    5.4 本章小结
第六章 SWNTs@MnO_2/PPy薄膜的制备、表征及电化学性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验试剂及原料
        6.2.2 单壁碳纳米管薄膜的制备
        6.2.3 SWNTs@MnO_2的制备
        6.2.4 SWNTs@MnO_2/PPy的制备
        6.2.5 测试表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 SWNTs@MnO_2/PPy的结构表征
        6.3.2 SWNTs@MnO_2/PPy电化学性能分析
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis of self-assembled nanorod vanadium oxide bundles by sonochemical treatment[J]. Y.H.Taufiq-Yap,Y.C.Wong,Z.Zainal,M.Z.Hussein.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2009(03)
[2]熔融淬冷法制备V2O5干凝胶薄膜的XPS研究[J]. 朱泉峣,陈文,徐庆,麦立强.  武汉理工大学学报. 2002(11)
[3]超声共沉淀法制备纳米结构LaNiO3及其性质[J]. 梁新义,白正辰,马智,秦永宁.  物理化学学报. 2002(06)
[4]Li+离子嵌入V2O5干凝胶薄膜的XPS研究[J]. 胡勇胜,陈文,徐庆,郜定山.  硅酸盐通报. 2001(03)

博士论文
[1]锂硫电池硫基正极材料与电解液研究[D]. 袁艳.中南大学 2014
[2]可充锂空气电池关键材料研究[D]. 王红.上海交通大学 2014
[3]锂硫电池硫正极材料的设计、制备及性能研究[D]. 孙福根.华东理工大学 2014
[4]锂离子电池正极材料的制备及其性能研究[D]. 刘全兵.华南理工大学 2012

硕士论文
[1]超级电容器电极印制及其电化学性能[D]. 赵福艳.北京印刷学院 2015
[2]超级电容器的性能研究与状态分析[D]. 金英华.大连理工大学 2013
[3]锂空气电池的基础研究[D]. 张灯.复旦大学 2010



本文编号：3434850