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《鎳—鈷—錳基氫氧化物材料的制備及其超級電容性能研究》由會員上傳分享，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、學(xué)校代碼10459學(xué)號或申請?zhí)?01212151800密級碩士學(xué)位論文鎳-鈷-錳基氫氧化物材料的制備及其超級電容性能研究作者姓名：李蒙導(dǎo)師姓名：馮祥明博士陳衛(wèi)華副教授學(xué)科門類：工科專業(yè)名稱：工業(yè)催化培養(yǎng)院系：化學(xué)與分子工程學(xué)院完成時間：2015年5月ADissertationSubmittedtoZhengzhouUniversityFortheDegreeofMasterofScienceSynthesisandElectrochenicalPropertiesofNickel-Cobalt-Manganese-basedHydroxideasElectrodeMaterialsfo
2、rSupercapacitorByMengLiSupervisor:Ph.DXiangmingFengProf.WeihuaChenIndustrialCatalysisCollegeofChemistryandMolecularEngineeringZhengzhouUniveersityMay,2015學(xué)位論文原創(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)獨(dú)立進(jìn)行研'究所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研宂作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。：位論文作
3、者/o-IUV/日期年—一曰y?T*學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家存關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)彳J檢索，可以米用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。4LR位論乍t:/Pnw曰417!)5:t/丨^；丨?—/TJJ摘要摘要眾所周知，三元鎳
4、鈷錳是一種非常重要且已商業(yè)化的鋰離子電池正極材料，其前驅(qū)體為鎳-鈷-錳氫氧化物，若前驅(qū)體應(yīng)用于超級電容器上勢必表現(xiàn)出獨(dú)特的工業(yè)化潛力。本文以鎳-鈷-錳氫氧化物超級電容器材料作為研究對象，并對其進(jìn)行石墨烯摻入和離子交換兩種不同的處理，以提高材料的導(dǎo)電性，改善倍率性能。具體研究工作如下：（1）水熱法合成具有分等級結(jié)構(gòu)的球形鎳-鈷-錳氫氧化物，其作為超級電容器活性材料表現(xiàn)出較好的、可調(diào)控的電化學(xué)性能，比容量依賴于不同的鎳鈷錳組成比例。當(dāng)Ni：Co：Mn=8：1：1時材料（在本文命名為811）的比容量最高，在0.5A/g的電流密度下比容量高達(dá)1884.53F/g，隨著電流密度的增加比容量在不斷
5、的降低，電流密度達(dá)到10A/g時其比容量僅剩977.38F/g，繼續(xù)增至20A/g，比容量接近于零。（2）為了提高811材料的倍率性能，本文采用石墨烯的引入成功制備了半開口桂圓狀Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2/graphene復(fù)合材料，利用XRD、SEM、TEM、BET、XPS等對樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)形貌表征；循環(huán)伏安、交流阻抗、恒流充放電對材料進(jìn)行電化學(xué)性能表征。結(jié)果顯示：811/G材料在保持前驅(qū)體811結(jié)構(gòu)形貌不變的前提下，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，在0.5、1、2、5、10A/g的電流密度下材料的比容量分別高達(dá)1712.13、1658.74、1622.08、1603.08、153
6、5.43F/g，甚至電流密度達(dá)到20A/g時比容量仍能保持最初的79.8%。（3）此外，借助于陽離子交換法在氧化劑存在條件下成功構(gòu)筑Ni0.8-xCo0.1Mn0.1(OH)2@CoOOH復(fù)合材料。以Ni0.8-xCo0.1Mn0.1(OH)2@CoOOH復(fù)合材料作為正極材料，活性炭作為負(fù)極材料組裝成不對稱器件，探討離子交換處理是否提高了材料的導(dǎo)電性、倍率性能。結(jié)果表明在0.5A/g的電流密度下處理前后樣品的比容量幾乎一樣，隨著電流密度的增加，差異隨著變大，當(dāng)電流密度增至7.5A/g時，處理后樣品的比容量比811材料提高了67.09F/g。關(guān)鍵詞：超級電容器；鎳-鈷-錳氫氧化物；石墨烯
7、；活性炭；比容量IAbstractAbstractAsweallknow,micron-scaleNiCoMnternarymaterialisoneofimportantcommercializedpositiveelectrodematerialsinrechargeablelithiumionbatteriessothattheNi-Co-Mnhydroxidesiftheywereusedashighspecificcapacitanc
