資源描述：
《新型碳與錳氧化物納米復(fù)合材料的制備及性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文新型碳與錳氧化物納米復(fù)合材料的制備及性能研究STUDYONPREPARATIONANDPROPERTIESOFNOVELCARBONANDMAGANESEOXIDENANOCOMPOSITE郭石磊哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年12月萬方數(shù)據(jù)國內(nèi)圖書分類號：TM912.9學(xué)校代號：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開碩士學(xué)位論文新型碳與錳氧化物納米復(fù)合材料的制備及性能研究碩士研究生:郭石磊導(dǎo)師:朱振業(yè)副教授申請學(xué)位:碩士學(xué)科:材料工程所在單位:深圳研究生院答辯日期:2016年12月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬方數(shù)據(jù)ClassifiedInde
2、x:TM912.9U.D.C.:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringSTUDYONPREPARATIONANDPROPERTIESOFNOVELCARBONANDMAGANESEOXIDENANOCOMPOSITECandidate:ShileiGuoSupervisor:Asso.Prof.ZhuZhenyeAcademicDegreeAppliedfor:Master’sDegreeofEngineeringSpeciality:MaterialsEngineeringAffiliation
3、:scisciscihysicsaChemiCChemistShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:ryDecember,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要近些年來，超級電容器由于具有諸多優(yōu)勢而逐漸受到社會的關(guān)注，很多人都將其視為一種很具潛力的電化學(xué)儲能器件。在當(dāng)前的研究中，碳基材料、導(dǎo)電高分子及過渡金屬氧化物的復(fù)合材料因為其資源豐富、價格低廉和環(huán)境友好以及良好的電化學(xué)性能而成為研究熱點。然而，石墨
4、烯材料雖然理論的比表面積很大，但是實際上能夠有效被利用的面積卻很少，這是由于石墨烯容易發(fā)生團(tuán)聚而導(dǎo)致有效的利用面積減少引起的。而在本課題研究中，我們采用經(jīng)過改性處理的碳納米管與氧化石墨烯復(fù)合，增大其可利用的比表面積，在此基礎(chǔ)上通過一種簡單易控的方法與錳氧化物復(fù)合，并對其復(fù)合材料的電化學(xué)性能進(jìn)行測試。首先，通過在異丙醇-水二元體系中制備錳氧化物的納米晶并使其沉積在氧化石墨烯的表面，從而制得氧化石墨烯-錳氧復(fù)合材料。通過對復(fù)合材料進(jìn)行SEM、XRD、拉曼以及XPS等表征分析，分析不同投料比與冷卻速度下樣品的物性特征；然后，對其復(fù)合材料進(jìn)行性能測試分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)其投
5、料比為1:9時，材料的性能達(dá)到最佳。相對于回流（初始溫度80℃）冷卻至室溫，經(jīng)過冰水（大約5℃）快速激冷后，材料具有更高的電化學(xué)性能。通過恒電流充放電計算得出回流冷卻方式下比電容最大為253.12F/g，其循環(huán)性能達(dá)到88.16%，而冰水快速激冷方式下比電容達(dá)到312.87F/g，循環(huán)性能達(dá)到85.12%。在氧化石墨烯-錳氧化物復(fù)合的基礎(chǔ)上，引入表面帶不同電荷的碳納米管，分析不同電負(fù)性的碳納米管與氧化石墨烯的結(jié)合對材料性能的影響。通過相同的手段對材料進(jìn)行物性分析和性能分析，發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電荷的碳納米管的性能略優(yōu)于帶正電的碳納米管。當(dāng)碳納米管與氧化石墨烯-錳氧化物的
6、比例為1:1:6時，材料的性能達(dá)到最優(yōu)，最大可達(dá)306.82F/g，其循環(huán)穩(wěn)定性能可高達(dá)76.87%。最后，通過保持氧化石墨烯-錳氧化物的比例不變，改變碳納米管與氧化石墨烯的比例分析不同比例條件下對材料性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳納米管含量的增加時，性能并沒有相應(yīng)的提升，這可能是由于碳納米管在后續(xù)制備過程中出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象導(dǎo)致比表面積的減少所造成的。關(guān)鍵詞：超級電容器；氧化石墨烯；碳納米管；錳氧化物；電極材料I萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractOverthepastfewyears,supercapacitorshaveattractedagreat
7、dealofattentionduetotheiradvantagessuchashighpowerdensity,environmentalfriendlinessandlongservicelife,andshownabright,promisingprospectinareaslikenewelectronicandrenewableenergysystem,whichwerethoughttobeoneofthemostpromissingelctrochemicalenergystoragedevices.Thecompositeofcarbon-
8、basedmaterialsandconductin
