纳米Co 3 O 4 电极材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2024-03-09 02:18

　　超级电容器是一种新型的能源储存设备,具有高比功率密度、优秀的倍率性能和循环稳定性,是当今新能源储能器件领域研究的焦点之一。电极材料是超级电容器的重要组成部分,决定着电容器的性能表现,而电极材料的性能取决于其微观结构和形貌。二维和三维结构材料有较大的比表面积、更多的氧化还原反应活性位点,能使电极材料的电化学性能有较大提高。Co₃O₄凭借其高的理论比电容、良好的氧化还原性能等优点引起人们的广泛关注。然而,大家在研究过程中也发现,Co₃O₄材料存在着倍率性能差、电势范围窄等问题,这限制了其在超级电容器中的应用。电极材料的微观结构和形貌可以通过调节反应参数来控制。因此,研究Co₃O₄材料的合成工艺和形貌控制规律对Co₃O₄电极材料性能的改善有重要的意义。本文利用水热法,控制水热条件合成了二维和三维结构Co₃O₄材料,并探讨其生长机理,主要研究内容和结果如下:(1)以硝酸钴为钴源...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器简介
        1.2.1 双电层电容器的工作原理
        1.2.2 法拉第赝电容器的工作原理
        1.2.3 超级电容器的特点
        1.2.4 超级电容器的应用
    1.3 超级电容器电极材料
        1.3.1 碳基电极材料研究进展
        1.3.2 导电聚合物基电极材料
        1.3.3 过渡金属氧化物基电极材料
    1.4 纳米Co₃O4

        1.4.1 结构
        1.4.2 应用
        1.4.3 研究进展
    1.5 论文的选题依据和主要内容
        1.5.1 论文的选题依据
        1.5.2 主要研究内容
2 实验试剂、仪器及分析测试方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验设备
    2.3 实验方法
    2.4 表征方法
        2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
    2.5 电化学性能测试
        2.5.1 电极的制备与测试
        2.5.2 循环伏安测试(CV)
        2.5.3 恒流充放电测试(GCD)
3 水热法合成Co₃O₄纳米材料
    3.1 前言
    3.2 实验制备
    3.3 葡萄糖对纳米Co₃O₄微观形貌的影响
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 微观形貌分析与讨论
    3.4 前驱体生长时间对纳米Co₃O₄微观形貌的影响
        3.4.1 物相分析
        3.4.2 形貌分析
    3.5 不同钴源对纳米Co₃O₄微观形貌的影响
        3.5.1 物相分析
        3.5.2 形貌分析
    3.6 本章小结
4 泡沫镍承载Co₃O₄的制备及其电化学性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
    4.3 不同水热时间对微观形貌的影响
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 形貌分析
    4.4 不同溶液浓度对微观形貌的影响
        4.4.1 物相分析
        4.4.2 形貌分析
    4.5 电化学性能测试
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3922749