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《鈷-硫基復(fù)合材料制備及其超級電容器性能研究》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:10259學(xué)號:156061108密級:公開上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文題目:鈷-硫基復(fù)合材料制備及其超級電容器性能研究英文題目:PreparationofCobaltSulfideBasedCompositeMaterialsandTheirSupercapacitorPerformances專業(yè):化學(xué)工程學(xué)院:化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院研究方向:電化學(xué)能源材料姓名:劉平指導(dǎo)教師:韓生教授二零一八年五月十六日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)
2、位論文保留并向國家有關(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)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部內(nèi)容或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保密一一年口不保密..J口(必須在相應(yīng)處打4,否則按不保密處理)學(xué)位論文作者簽名:州指導(dǎo)教師簽名:糾吃ivI《年5月/6日-μ/《年Y月(b日鈷-硫基復(fù)合材料制備及其超級電容器性能研究摘要超級電容器是進(jìn)行新能源存儲器件之一,電極材料是決定其電化學(xué)性能優(yōu)劣最主要的因素
3、之一。眾多相關(guān)學(xué)者的潛心研究證明,在一般情況下過渡金屬硫化物呈現(xiàn)優(yōu)于過渡金屬氧化物的一系列電化學(xué)特性如較高導(dǎo)電率。而將鈷系硫化物與其他物質(zhì)如導(dǎo)電聚合物或碳材料結(jié)合,調(diào)控結(jié)構(gòu)、孔隙狀況可改善電化學(xué)性能。本課題的工作研究了鈷-硫基復(fù)合材料的制備與其電化學(xué)性能測試及結(jié)果分析,工作內(nèi)容如下:(1)首先經(jīng)N2冷凝回流獲取納米片狀六邊形Co(OH)2;然后冰水浴聚合得不同量PmPD包裹的六邊形Co(OH)2;最后加入硫粉煅燒即得到Co9S8/PmPD復(fù)合材料。在此結(jié)構(gòu)中,六邊形Co9S8被PmPD包裹,金屬
4、硫化物和柔性PmPD相互結(jié)合,較佳的包裹厚度為電子運(yùn)輸提供適宜通道;柔性PmPD不僅能夠增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)電性,另外對增強(qiáng)材料穩(wěn)定性也起一定作用。在電流密度0.5Ag-1下,比電容達(dá)到950.1Fg-1;此外在兩電極不對稱器件中恒電流循環(huán)6000圈后的比電容保持率達(dá)87.9%;功率密度為374.67Wkg-1時(shí)的能量密度達(dá)36.0Whkg-1。(2)通過簡便的溶劑熱法合成CoNi2S4/rGO復(fù)合材料。納米顆粒CoNi2S4均勻生長在石墨烯的褶皺片層上,通過優(yōu)化離子傳輸通道改善電化學(xué)性能,在電流密
5、度0.5Ag-1時(shí)的比電容具有較高值(1621Fg-1),在5Ag-1下循環(huán)充放電2500圈幾乎沒有電容損失;當(dāng)制備成不對稱兩電極器件時(shí),AC//CoNi-1-12S4/rGO在0.5Ag下的比電容為126.6Fg。關(guān)鍵詞:鈷-硫基復(fù)合材料;Co9S8/PmPD;CoNi2S4/rGO;超級電容器PreparationofCobaltSulfideBasedCompositeMaterialsandTheirSupercapacitorPerformancesAbstractAsanenergy
6、storagedevice,supercapacitorholdsseveraladvantagesandtheelectrochemicalperformancesmainlydependsonthepropertiesoftheelectrodematerial.Ithasprovedthattransitionmetalsulfidesowehigherconductivitythanthatoftransitionmetaloxides,providingmoreelectrochemi
7、calactivesitesandsmoothcharge-iontransportchannel.Ifcobaltsulfideiscombinedwithothersubstances,suchasconductivepolymersorcarbonmaterials,theelectrochemicalperformancescanbewellimprovedbyregulatingthestructureandporecondition.Inthissubject,thepreparat
8、ionandelectrochemicalperformanceofcobaltsulfidebasedcompositeelectrodematerialsweremainlystudied.Themaincontentsareasfollows:(1)First,thehexagonalCo(OH)2nanosheetswerepreparedbyrefluxing.ThenthehexagonalCo(OH)2wrappedbydifferentamountsofPmPDwasobtain