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《鎳基贗電容材料作為超級電容器電極材料的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:學校代碼:10128UDC:學號:20151800085碩士學位論文(學生類別:全日制專業(yè)型碩士研究生學位類別:工程碩士領(lǐng)域名稱:化學工程論文題目:鎳基贗電容材料作為超級電容器電極材料的研究英文題目:Theresearchofnickelbasedpseudacapacitormaterialaselectrodematerialforsupercapacitor學生姓名:劉玲導師姓名:寧紅梅副教授張志軍高級工程師二○一八年六月內(nèi)蒙古工業(yè)大學碩士學位論文摘要超級電容器是一種新型的儲能器件,具有許多
2、儲能器件無法比擬的優(yōu)點。比傳統(tǒng)電容器具有更高的能量密度;相比蓄電池,超級電容器具有更高的功率密度并且循環(huán)使用率更長久。電極材料作為器件中最為重要的組成部分,其電容值的大小會直接影響到整體器件的電化學性能。電極材料的電容值越高,器件的能量密度就越高。本論文采用水熱沉積法制備出具有良好電化學性能的α-Ni(OH)2電極材料,制備過程中通過引入陰陽離子,對α-Ni(OH)2進行改性,從而提升α-Ni(OH)2電容值,系統(tǒng)地研究了陰陽離子對α-Ni(OH)2電極材料的結(jié)構(gòu)、形貌和電化學性能的影響,并且將改性后的α
3、-Ni(OH)2作為正極材料,與活性炭組裝成非對稱型的超級電容器。具體研究內(nèi)容如下:-(1)引入F陰離子,因為F離子電負性最大,具有選擇吸附性,可以吸附在α-Ni(OH)2納米晶的晶面上,使得α-Ni(OH)2沿(003)(006)六角形晶面生長。調(diào)控后的α-Ni(OH)2電極材料形貌為六邊片層結(jié)構(gòu),且表現(xiàn)出優(yōu)越的贗電容特性,-1-1在1A·g電流密度下質(zhì)量比電容值最高可以達到2928F·g。(2)引入Co陽離子,由于Ni與Co都是第四周期的元素,離子的價態(tài)和半徑均相近,可以實現(xiàn)α型Ni(OH)2中取代摻
4、雜Co。因為Co的電負性要比Ni2+的小,更易得失電子,更易發(fā)生電荷存儲。Co摻雜后的α-Ni(OH)2電極材料形-1貌為納米片與納米線的結(jié)合,同樣表現(xiàn)出優(yōu)越的贗電容特性,在1A·g的電流-1密度下,質(zhì)量比電容值高達2879.8F·g。關(guān)鍵詞:氫氧化鎳;氟離子;鈷離子;超級電容器I內(nèi)蒙古工業(yè)大學碩士學位論文ABSTRACTSupercapacitor,asanewtypeofenergystoragedevice,hasmanyadvantages.Theenergydensityishigherthan
5、thetraditionalcapacitor,andithasahigherpowerdensityandlongercyclelifethanthebattery.Theelectrodematerialisthemostimportantcomponentinthedevice.Thespecificcapacitanceoftheelectrodematerialwilldirectlyaffecttheelectrochemicalperformanceofthewholedevice.Thec
6、apacitancevaluedependsonthemicrostructureandmorphologyoftheelectrodematerial.Inthispaper,α-Ni(OH)2electrodematerialwithgoodelectrochemicalpropertieswaspreparedbyhydrothermaldeposition.Theα-Ni(OH)2materialsismodifiedbyintroducinganionandcationtoenhancethec
7、apacitancevalueofα-Ni(OH)2materials.Theeffectsofanionandcationonthestructure,morphologyandelectrochemicalpropertiesofα-Ni(OH)2electrodematerialsweresystematicallystudied.Modifiedα-Ni(OH)2asapositivematerial,andactivecarbonasanegativematerial,assemblyintoa
8、symmetricalsupercapacitor.Thespecificresearchcontentsareasfollows:--(1)IntroductiontheFions,theFionshavethemaximumelectronegativityandselectiveadsorbability,whichcanbeadsorbedonthecrystalsurfaceofnanocrystall-ineoft