过渡金属硫磷化物(磷酸盐)的制备及其电化学性能研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ch3192530
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着化石燃料的日益枯竭和气候变化的加剧,探索可再生能源的转换方式和能量载体已成为重要的研究课题。超级电容器由于具有高充电和放电效率、长循环寿命、宽工作温度、高比功率和大电容等优点而备受关注,但是其能量密度较低,不能满足商业化的需求。因此,迫切需要制备出具有高能量密度的超级电容器电极材料。本论文制备铁、镍基硫化物,然后进行磷化或制备磷酸盐并将其与石墨烯复合作为超级电容器的电极材料以及非对称超级电容器的组装,进而对其进行电化学性能研究。
  采用两步法制备了graphene/Ni-Co-S-P-0.33复合材料,当电流密度为1A·g-1时,比容量高达1164.4C·g-1。将graphene/Ni-Co-S-P-0.33复合材料作为锂离子电池的正极材料,其在0.1C下具有1098mAh·g-1的高放电容量。
  采用溶剂热法和磷化工艺制备了graphene/Fe-Ni-S-P(graphene/FeNiSP)复合材料,通过SEM和TEM分析可知,FeNiSP纳米颗粒均匀地生长在graphene的表面。电化学研究表明,当电流密度为5A·g-1时,graphene/FeNiSP复合材料具有较高的比容量(762.6 C·g-1)和优异的倍率特性(在30A·g-1时仍可保持70%)。组装的graphene/FeNiSP//graphene/NiCo-LDH非对称超级电容器,具有较高的能量密度(109 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环80000次后容量保持率为89%)。
  采用一步水热法合成了graphene/(Co0.17Ni0.83)3(PO4)2(GCNP-0.17)复合材料,在3mol·L-1KOH溶液中对其进行电化学性能测试。当电流密度为1A·g-1时,其比容量为734.6C·g-1,当电流密度为30A·g-1时,容量依然维持在623.3C·g-1,有优异的倍率性能。组装的graphene/FeNiSP//GCNP-0.17非对称超级电容器,具有较高的能量密度(55.2 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环100000次后容量保持率为88.7%)。
其他文献
近年来,肿瘤的诊断和治疗越来越受到人们的重视,各种应用于该方向的新型材料也陆续被科研工作者研发出来,尤其是集诊断和治疗于一体的多功能纳米材料。众所周知,金属纳米材料因为拥有特殊的理化性质:稳定性好、荧光寿命长、光吸收范围宽、生物毒性低等优点而受到各方科学工作者的重视。其中,使用硫醇保护金属核能形成稳定的金属纳米材料具有稳定性好、易分散、粒径小、光吸收范围宽等优点,可以适用于近红外(NIR)区域的光热治疗(PTT)和光动力治疗(PDT)。而且,这种纳米粒子金属核的结构对其发光、催化和稳定性等性能都有重要影响
煤、石油、天然气等传统能源是不可再生能源,将水在太阳光下进行分解制氢是一种可再生策略,它不仅能够替代传统能源,还能够避免燃料燃烧所带来的环境污染。目前,二氧化钛(TiO2)和MXene作为光解水催化材料已受到越来越多的关注,提高这两种材料的性能成了科研的热点主题。二氧化钛由于禁带宽度的限制,不能很好发挥其催化性能,于是降低材料的禁带宽度被认为是直接改善材料全光谱催化性能的最有效、最简便的方法之一。MXene的稳定性缺陷也限制了其在光催化领域的应用。C3N4修饰改性后的纳米光催化剂具有明显缩小的禁带宽度,具
此时,我正在读着诗人李发荣的一组诗歌《生锈的时间止住海水》。秋风从窗外阵阵吹过,银杏树小扇子一般的叶子已经变黄。天还尚未黑,虫鸣声已四起,穿着薄毛衫的脊背感到了风中的寒凉之意。而当视线穿过落地玻璃窗,落在不远处被楼房切割成多边形的天空中,一块透亮的蓝于四周灰色的云层中露出来,明亮,柔和、纯粹,仿佛寒凉和灰暗中的一朵火苗,给人以暖意和抚慰。  秋风里透出的寒凉与天空的蓝。对,这正是李发荣这组诗歌带给
期刊
深夜,正在熟睡中的他被一阵猛烈的咳嗽声惊醒了。他睡意朦胧地翻过身来,伸出手娴熟地拍拍她的心口。触手处,是一块温热、柔软的无纺布。于是,他口齿不清地问:“打上补丁啦?”  又一阵凶猛的咳嗽声过去后,她虚弱无力地回答说:“打上了。”说完,她就翻过身去,蜷曲着身子,把微微躬起的背拱到他的胸前。他伸出手去揽住了她。被搅动的被窝里蹿出一股熟悉的气息,有点温暖,有点湿润,又有点……浑浊。他喜欢这种气味。这气味
期刊
核电在低碳经济发展中拥有明显的优势,随着核能的广泛应用,放射性废料以越来越快的速度积累。锆基合金包壳材料作为核反应堆安全稳定运行的第二道安全屏障,在核废料中占据很大比重。为了回收Zr金属,降低地质处置库的体积,必须将Zr与其他裂片元素分离。目前,在先进核燃料循环中,熔盐电解技术被认为是很有优势的核废料后处理技术之一。因此,本工作是以Zr和Sr为研究对象,在LiCl-KCl-K2ZrF6(1.03×10-4mol/cm3)-SrCl2(0.097mol/cm3)熔盐体系中利用液态Zn阴极将金属Zr与裂片元素
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物作为催化剂,将有机质进行氧化进而产生电能的装置。由MFC衍生的海底微生物燃料电池(Benthic Microbiol Fuel Cell,BMFC)可利用海底中的丰富有机质,在海底无人的环境中对微型用电设备供电。阳极作为微生物生长繁殖及产电的场所,为MFC最重要的部分,因此选择适合的阳极材料对提高MFC的整体产电性能起到至关重要的作用。
  本文首先利用水热法成功制备出金属有机框架MIL-53(Fe),并利用MIL-53
污损释放型防污涂层(FRCs)利用其低表面能及低模量使污损海生物在涂层表面难以附着或附着力很弱,即使发生一些生物污损,也可通过船舶行驶的水流冲刷作用而去除掉,实现“自清洁”,是长效环保防污技术的重要发展方向。污损释放型防污涂层基体树脂大多以有机硅为主,有机硅树脂因其独特的分子结构,具有耐老化、低表面能、低弹性模量等优异性能,同时也存在着机械性能不理想,与防腐底漆附着力低等短板。本文利用聚氨酯具有良好的机械强度和附着力特性,通过聚氨酯对有机硅进行改性,以改善有机硅机涂料树脂的机械强度,同时保留有机硅树脂的低
为解决能源需求和环境问题,超级电容器和锂离子电池等新能源技术应运而生。尽管超级电容器具有较高功率密度和使用寿命,但能量密度低,仍不能满足商业需求,因此,对高性能超级电容器的研究依然任重道远。碳材料是超级电容器的常用负极材料,比容量较低,本论文选用高比容量的赝电容负极材料为出发点,将其与高导电性MXene复合,进而组装非对称超级电容器(ASC),然后对其电化学性能进行了系统研究。
  采用溶剂热法合成了Fe2O3纳米颗粒,然后通过简单的物理混合制备了以MXene为导电基底的Fe2O3/MXene复合材
石泉村的秋天是从霜降开始的。霜降前后,早晚温差逐渐拉大。夜里外出得披着长袖薄衫,早上从草木间走过,露水会打湿人的裤管。太阳每天都兢兢业业的准时上岗,抽走天地间多余的水分。到了午后,空气越发炽热轻盈,蓝天顶着几朵纯白的云,懒洋洋地向上升高。任何人都同意,这确实是一个好秋天。尤其是那些家里种了沙田柚的人,每天早上出门,第一件事就是手搭凉棚,看看天空,赞叹道:  “天色真好!”  这时候的沙田柚已经用不
期刊
科技的进步在加速便携式/可穿戴电子设备快速发展的同时给其储能器件提出了更苛刻的要求。在实际应用中,各种不可避免的意外情况会给电子设备和其储能器件造成巨大破坏。将超级电容器与具备在受到损伤后自动修复自身损伤特性的自修复水凝胶结合起来,制备出具有自修复功能的超级电容器,将会成为未来储能器件的重要发展方向之一。因此,本论文通过开发简单新颖的方法制备具有自修复功能的水凝胶电解质,并将其应用在超级电容器上,从而制备具有自修复功能的超级电容器。
  基于传统超级电容器固态电解质PVA进行改性研究,通过琼脂糖和硼