資源描述:
《co3o4石墨烯和co(oh)2石墨烯復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能》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、碩士學(xué)位論文C0304/石墨烯和Co(OH)2/石墨烯復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能PreparationandElectrochemicalPerformanceofC0304/GrapheneandCo(OH)2/GrapheneComposites學(xué)號:21107043完成日期:2Q!壘生魚旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用
2、內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果,也不包含其他已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目:血Q}囟鞋盤g鰣k壓強(qiáng)篁魚趕掛魚塑魚&墮魚笠挺綞作者簽名:茲至盟日期:墊臣年—L月jL日大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要超級電容器是近年來得到較廣泛研究的新型儲能裝置,其能量密度比傳統(tǒng)電容器高,功率密度比電池大,同時具有循環(huán)壽命長、充放電效率高等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于
3、生活中的各個領(lǐng)域。而超級電容器的研究側(cè)重于其電極材料,其種類有:碳材料、過渡金屬氧化物/氫氧化物和導(dǎo)電聚合物。在超級電容器的應(yīng)用中,這些材料都有各自的優(yōu)點和缺點。碳材料的導(dǎo)電性很強(qiáng),但比容量較??;過渡金屬氧化物物/氫氧化物擁有很大的比容量,但其循環(huán)穩(wěn)定性差、導(dǎo)電性弱,因此,充分利用碳材料和金屬氧化物物/氫氧化物間的協(xié)同作用是提高電容性能的有效途徑之一。本論文采用簡單的水熱合成法制備Co(OH)2/石墨烯和C0304/石墨烯復(fù)合材料,首先采用先水熱合成再煅燒的方法制備C0304/石墨烯復(fù)合材料,討
4、論了水熱合成溫度、CoCl26H20添加量和合成時間對復(fù)合材料物理性能和電化學(xué)性能的影響,并將C0304/石墨烯復(fù)合材料與相同條件下制備的純C0304作比較。通過對三組實驗得到的復(fù)合材料的物理性能和電化學(xué)性能比較,得出制備C0304/石墨烯復(fù)合材料的最優(yōu)條件是:3mmolCoCl26H20、反應(yīng)溫度95℃、反應(yīng)時間8h。在最優(yōu)條件下制備的復(fù)合材料C0304/石墨烯的比容量和氧化還原性能比純C0304電極都有了顯著的提高。在充放電電流密度0.5A/g下比容量有444F/g,即使電流密度增大至U2A
5、/g,電容量仍能保持400F/g以上;循環(huán)穩(wěn)定性好、庫倫效率高,1A/g電流密度下連續(xù)充放電測試顯示,1500次充放電后比容量仍能維持在56%以上,庫倫效率在90%以上,這要歸結(jié)于復(fù)合材料獨特的介孔結(jié)構(gòu),還有石墨烯與C0304之間的協(xié)同作用。以抗壞血酸為還原劑,采用水熱合成法制備Co(OH)2/石墨烯復(fù)合材料,討論了COCl2"6H20添加量、水熱合成溫度和合成時間對復(fù)合材料的影響,并將Co(OH)2/石墨烯復(fù)合材料與同等條件下制備的純Co(OH)2作比較。電化學(xué)性能測試結(jié)果顯示,當(dāng)添加4mmo
6、lCOCl26H20,于120℃恒溫下反應(yīng)時間8h時能得到電化學(xué)性能最優(yōu)的Co(OH)2/石墨烯復(fù)合材料:在恒流充放電O.5和2A/g時,復(fù)合材料的比容量分別是591和476F/g,而純Co(OH)2電極在0.5A/g時比容量只有433F/g,這表明Co(OH)2與石墨烯復(fù)合之后,比容量有很大提高;在電流密度2A/g下,復(fù)合材料電極不間斷連續(xù)充放電1200次之后,該比容量仍有270F/g,這說明Co(OH)#石墨烯復(fù)合材料具有較好的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:超級電容器;電極材料;石墨烯;四氧化三鈷;氫氧化
7、鈷C030d6墨烯和Co(OI-I)2f6墨烯復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能PreparationandElectrochemicalPerformanceofC0304/GrapheneandCo(OH)2/GrapheneCompositesAbstractInrecentyears,supercapacitorshaveattractedgrowinginterestasenergystoragesystem,whichfeatureshigherpowerdensitythanbatteri
8、es,higherenergydensitythantraditionalcapacitors,fastchargeanddischargerateandexcellentlong-termcyclability.Insupercapacitors,activematerialsarethemostcrucialfactorgoverningtheelectrochemicalperformance.Generally,theelectrodematerialsofsupercapacitors