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《儲(chǔ)電能源納米材料的制備及性能研究》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、摘要在大量文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,總結(jié)了納米材料及儲(chǔ)能電源納米材料的制備與應(yīng)用技術(shù),重點(diǎn)闡述了超電容器用炭氣凝膠、氰化物,氧化物和鋰電池用錳酸鋰和氧化錫的最新研究進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上.成功利用了水熱法制備摻雜二氧化錳,有效實(shí)現(xiàn)了釩鉻摻雜對(duì)納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控,制備了花狀氫氧化鎳和超電容材料氧化鎳.實(shí)現(xiàn)了多種過渡金屬元素與y-M02N的復(fù)合,使材料比電容大幅提高.首次使用過氧化物和醋酸鹽,以非超臨界干燥方法獲得高比電容炭氣凝膠,實(shí)現(xiàn)了快速、高效制各?;谒疅岱?,進(jìn)行鋰電池用正極材料錳酸鋰和氧化錫,以及氧化鋅和碘化亞銅的制備。論文中取得了一批具有原創(chuàng)性的成果,主要內(nèi)容概括如F:以氯酸鉀為氧化劑、硫酸錳
2、為錳源制備出納米四方晶系小Mn02,溫度升至210℃時(shí)改變?yōu)閜-Mn02相態(tài),實(shí)現(xiàn)了釩和鉻離子摻雜,并導(dǎo)致納米a.Mn02有序化,釩和鉻的摻雜分別生成棒球狀結(jié)構(gòu)和組裝蘭花型和對(duì)稱型放射性剌球結(jié)構(gòu)。材料形成網(wǎng)狀互聯(lián)的結(jié)構(gòu)使二二氧化錳復(fù)合物具有良好的超電容性能,摻雜后比電容數(shù)值顯著提高至258F,鐾.發(fā)展了絡(luò)合物輔助下的水熱合成技術(shù).獲得了花狀fl-Ni(OH)2,發(fā)現(xiàn)過量乙二胺對(duì)花狀fl-Ni(OH)2生長起促進(jìn)作用,復(fù)合氧化鎳能改善電容性能。拓寬電勢(shì)窗口l倍以上,提高比能量與比功率.表面活性劑對(duì)納米Sn02的形貌具有重要影響,PVP導(dǎo)致Sn02微球狀;CTAB導(dǎo)致Sn02成放射狀的
3、棒柬。zn”使球狀形貌變?yōu)榉派錉畹幕罱Y(jié)構(gòu).摻雜鋅的Sn02的具有高容量,首次放電容鷲為1614mAh/g.獲得尿素和PEG2000復(fù)合物在制備ZnO納米棒中的作用.以微乳液法制備出二角串狀的Cul.前驅(qū)體微乳液法制備出Cul納米棒,水熱法中添加SDS制備出立方塊狀結(jié)構(gòu)的Cul。首次以Mn02為前驅(qū)體水熱合成LiMn204,粒徑分布均勻.結(jié)晶良好.具有高比容量.炭氣凝膠降低了電極的電阻和極化,提高了活性物質(zhì)利用率。采用納米V02(B)電極材料的性能優(yōu)于單一的LiMn204.比容量高達(dá)275mAh/g。制取的y-M02N的電極具有良好的超電容行為,掃描速度為2mV/s時(shí),其電容可達(dá)1
4、26F/g.添加鉻、鉭、釩和錳等元素化合物后.工作電位窗口拓展0.20-0.35V.錳、鉭和釩使比電容顯著加大.最大值可達(dá)316F/g.發(fā)現(xiàn)催化劑的種類對(duì)炭氣凝膠制備中凝膠時(shí)間和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的重要影響,炭氣凝膠比電容白小變?nèi)伺帕械拇呋G分別是:碳酸鈉,碳酸氫鈉、氫氧化鈣、醋酸和醋酸鈉.活化前處理對(duì)電容有重要影響,冷凍處理能提高比電容至I.4倍以上,仔細(xì)研磨后活化使比電容提高2.4倍。添加劑過氧化物和氨基酸使材料比電容顯著加大,最多提高1.6倍以上.增加在2nm鄰近的中孔分布是提高比電容的關(guān)鍵.醋酸及其鹽的催化不僅使比電容高達(dá)270F/g,而且省去超臨界干燥和溶劑交換處理,從根本上縮短凝
5、膠時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了炭氣凝膠的快速和高效制備.關(guān)鍵詞:超電容材料;鋰電池電極材料;炭氣凝膠;氮化鉬;納米材料ABSTRACTBasedondetailedinvestigationofagreatdealofrelatedliteratures,thepreparationandtheapplicationofthenanomaterialsforenergystoragehavebeenreviewed,andtherecentdevelopmentofcarbonaerogel·nitrides,andoxidesforsupereapaeiterandLiMn204andSnChf
6、orlithiumbatterywereexplainedespecially.Followingthat,dopedMnOzwaspreparedbyhydrothermalmethod,nanostructurewaseffectivelycontrolledbythedopingofvanadiumandchromimn,flower-likeNi(OH)2andNiOusedforsupercapacitorwassynthesized,thecompositionofy-MozNandseveraltransitionmetalsWassuccessfullyrealiz
7、ed,andthesupercapacitsnceoftheas-preparedmaterialWasobservablyimproved.Byusingperoxideandsaltacetate,carbonaerogelwithhi【ghcapacitanceWasfirstlyobtainedbytheambientpressuredrying,andafastandeffectiveapproachofthepreparationofcarbonaerog