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《鈰錳氧化物石墨烯電極材料的制備及超級(jí)電容性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、鈰錳氧化物/石墨烯電極材料的制備及超級(jí)電容性能研究SynthesisofCe02-Mn02/graphenecompositeashighperf.0rmancesupercapacitorelectrode2014年4月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果,也不包含為獲得江蘇大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方
2、式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名.番采南《及卯妒年彳月乃日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書㈣㈣刪㈣Ⅷ㈣㈣Ⅷ?《Y2537751江蘇大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書館、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致,允許論文被查閱和借閱,同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會(huì)提供查詢,授權(quán)中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國(guó)優(yōu)
3、秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會(huì)提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學(xué)研究生處辦理。本學(xué)位論文屬于不保密口。學(xué)位論文作者簽名:絳孜細(xì)l峰年6只指導(dǎo)教師簽名:俐扣f艫年彳月江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要由于化石能源的減少和一系列環(huán)境問題,能源的儲(chǔ)存/轉(zhuǎn)換成為了近年來國(guó)際上研究的熱點(diǎn)。而超級(jí)電容器因其快速的電荷交換能力和較長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命被認(rèn)為是有望取代電池的產(chǎn)品。目前超級(jí)電容器的儲(chǔ)能密度依然低于鋰電池,這一瓶頸限制了超級(jí)電容器在高耗能設(shè)備上的應(yīng)用。提高儲(chǔ)能密度的關(guān)鍵是選擇適宜的電極材料。石墨烯因其大比表面積、優(yōu)異的
4、機(jī)械和導(dǎo)電性能而被認(rèn)為是制作電極的首選材料。本項(xiàng)目首先選取特殊的插層劑,在低溫低能耗下,剝離石墨,制備高質(zhì)量的石墨烯;其次在石墨烯薄層間進(jìn)行Ce02.Mn02復(fù)合納米顆粒的生長(zhǎng),既引入了法拉第贗電容,又進(jìn)一步剝離了石墨片層,減弱了層間范德華力,阻止了石墨烯層的再堆疊團(tuán)聚,Ce的摻雜也能提高M(jìn)n02的循環(huán)壽命。本工作將系統(tǒng)地研究以這種新型復(fù)合材料制備的電極的電化學(xué)和電容性能以及Ce02.Mn02復(fù)合納米顆粒與石墨烯的協(xié)同效應(yīng),為其在應(yīng)急電源、電動(dòng)客車等電應(yīng)用方面提供理論依據(jù),主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:1.采用瞬時(shí)泄壓法
5、將天然鱗片石墨膨脹成石墨烯,表征合成的石墨烯氧化還原程度以及厚度,并詳細(xì)研究了瞬時(shí)泄壓法中壓力、溫度對(duì)所得石墨烯結(jié)構(gòu)、形貌的影響。2.以Ⅺ‰04為錳源,采用水熱法合成0【.Mn02,通過控制K+離子濃度,進(jìn)一步可控制備了1,.Mn02和6一Mn02分別負(fù)載在石墨烯材料上,對(duì)這種復(fù)合材料進(jìn)行了電化學(xué)性能方面的表征及研究,通過比T鈰錳氧化物/石墨烯電極材料的制備及超級(jí)電容性能研究較篩選出最合適的超級(jí)電容器電極材料,優(yōu)化了工藝條件。3.通過進(jìn)一步摻雜氧化鈰,制備鈰錳氧化物/石墨烯納米復(fù)合材料,以此作為超級(jí)電容器的電極材料,
6、并詳細(xì)研究了Ce/№比對(duì)納米顆粒形貌、電容器電化學(xué)性能的影響規(guī)律,探討了其作為超級(jí)電容器電極使用時(shí)的相關(guān)性征。關(guān)鍵詞:石墨烯;二氧化錳;鈰錳氧化物;超級(jí)電容器;雙電層電容;贗勢(shì)電容IIABSTRACTEnergystorage/conVersiondeViceshavebeen硫enselyresearchedinrecentye2Lrsduet0theincreasinglyseriousenviro啪entalissuesallddwiIldlingoffossilresources.Amongt11eV撕ous
7、energystoragesystems,elec∞ochemicalcapacitorS,alsokno、Ⅳnaussuperc印acitors,areat臼.a(chǎn)ctiveene瑪ystoragedeVicesa11deme瑪easave巧a缸activealtemativetobatteriesandexhibitapromisingsetoffeatlJressuchasf弧tratesofch心;e—dischargeandreliablecycling1ife.However,superc印acitorsa
8、restillnotc印ableofdeliVe血ghi曲enerj野densitiescomp撇bletomoseofl油iumionb砒耐es,andthjsdrawbaCkrestrictstlleuseofhi曲-power印plications.111ekeystoachieVeh詘energyandpowerdensitiesofe