【摘 要】
:
过渡双金属氧化物/硫化物具有低毒性、低成本、丰富的氧化态、无污染、高天然丰度、高理论比电容、更灵活的结构等优点,已成为极具前途的超级电容器电极材料。本文合成了系列过渡双金属氧化物/硫化物复合电极材料,并对其电化学性能进行了探究,具体如下:(1)通过简单的两步水热反应和高温煅烧法,直接在泡沫镍(NF)表面制备了一种新型NiMoO4@NiMoS4/NF核-壳复合电极材料。该电极材料具有良好的电化学性能
论文部分内容阅读
过渡双金属氧化物/硫化物具有低毒性、低成本、丰富的氧化态、无污染、高天然丰度、高理论比电容、更灵活的结构等优点,已成为极具前途的超级电容器电极材料。本文合成了系列过渡双金属氧化物/硫化物复合电极材料,并对其电化学性能进行了探究,具体如下:(1)通过简单的两步水热反应和高温煅烧法,直接在泡沫镍(NF)表面制备了一种新型NiMoO4@NiMoS4/NF核-壳复合电极材料。该电极材料具有良好的电化学性能,当电流密度为1 A g-1时,NiMoO4@NiMoS4/NF电极的比电容可达1996C g-1,这是相同电流密度下单一氧化物NiMoO4/NF比电容的7倍。这可解释为氧化物经过硫化后形成了一种表面疏松多孔的核-壳结构,该结构具有大的比表面积和丰富的电化学活性位点,能极大地促进了电子和离子的传输和转运能力。此外,NiMoO4@NiMoS4/NF电极具有较长的循环寿命,在20 A g-1的大电流密度下,循环5000次后电容量保留率达到了83.1%。此外,以活性炭为负极,NiMoO4@NiMoS4/NF为正极组装成的NiMoO4@NiMoS4/NF//AC混合超级电容器,当功率密度为725.09 W kg-1,其能量密度达到了32.75 Wh kg-1。(2)通过原位生长的方法在泡沫镍(NF)表面首次成功地生长了一种新型的三维MnNi2O4@MnNi2S4核-壳纳米阵列,该方法不需要添加粘合剂和导电剂,而且电极制备过程简单。制备的MnNi2O4@MnNi2S4电极材料具有独特的纳米棒@纳米片核-壳结构,其可以在电极界面附近提供丰富的活性位点从而进行快速的电化学反应,因此MnNi2O4@MnNi2S4电极材料具有较高的电容量和优良的电化学化学性能。值得注意的是,在电流密度为1 A g-1时,MnNi2O4@MnNi2S4的电容量达到了3578.57 F g-1,在电流密度为20 A g-1时,电容量达到了1009.52 F g-1。当电流密度为15 A g-1时,循环5000次后电容保留率达到了93.1%,具有良好的循环性能。此外,MnNi2O4@MnNi2S4//AC混合器件还具有低的漏电流和良好的自放电特性。所以,MnNi2O4@MnNi2S4是超级电容器中电化学性能较优异的电极材料。(3)通过水热反应在泡沫镍(NF)上首次成功地生长了新型CoMn2O4@CoMn2S4核-壳纳米片@纳米簇,该方法省去了粘合剂和导电添加剂的添加和复杂的电极制备过程。以CoMn2S4的纳米片为“壳”,以CoMn2O4为“核心”,纳米片均匀的分布在核心表面,形成一个典型的核壳结构,这种结构具有较高的比表面积和丰富的活性位点,它不仅可以缩短电子和离子的传输路径,同时也防止了内部结构的坍塌,从而提高了其循环稳定性。当电流密度为1A g-1时,CoMn2O4@CoMn2S4电极的电容量达到了1542.0 C g-1,其电容量是单一氧化物CoMn2O4的3.1倍。此外,CoMn2O4@CoMn2S4电极具有良好的电化学循环性能,当电流密度为20 A g-1时,在循环5000次后,CoMn2O4@CoMn2S4电极的电容量保留率达到了95.81%。另外,CoMn2O4@CoMn2S4//AC混合超级电容器表现出了良好的实际应用能力,当功率密度为774.98 W kg-1时,其能量密度达到了44.30 Wh kg-1。(4)通过简单的水热/溶剂热反应合成了不同形貌的CoMn2S4电极材料(零维球形,一维长方体,二维叶片,三维花状),并将其作为混合型超级电容器的电池型电极材料进行了相关测试。通过添加不同的配位剂和溶剂控制合成了不同的形貌和尺寸的CoMn2S4颗粒。并研究了电极材料的形貌和尺寸对电化学性能的影响。当电流密度为1 A g-1时,0D CoMn2S4、1D CoMn2S4、2D CoMn2S4和3D CoMn2S4的电容量分别为812、1677、1783和1866 C g-1。3D CoMn2S4的电容量是0D CoMn2S4的2.3倍,这主要是因为3D CoMn2S4具有更大的比表面积、更多的电化学活性位点和更高的电导率。此外,CoMn2S4具有良好的电化学循环性能,在10 A g-1条件下,循环5000次后,0D CoMn2S4、1D CoMn2S4、2D CoMn2S4和3D CoMn2S4的电容量保留率分别为92.91%、94.43%、94.54%和96.01%。当功率密度分别为775、775、768.69和775 W kg-1时,0D CoMn2S4//AC、1D CoMn2S4//AC、2D CoMn2S4//AC和3D CoMn2S4//AC器件的能量密度分别为44.30、55.05、99.72和100.53 Wh kg-1。
其他文献
本工作通过阴离子聚合和“巯-烯”点击化学的方法分别制备出两类具有不同结构的液体聚异戊二烯橡胶,采用FT-IR、~1H-NMR、GPC等方法表征了各种液体聚异戊二烯橡胶的结构组成,并分别将其加入白炭黑填充溶聚丁苯橡胶制备复合材料。通过TEM、DMA、拉力机等分析测试方法对复合材料中白炭黑的分散性、动态力学性能以及物理机械性能进行了详细的研究。与多种商业化增塑剂进行了对比,考察了F-LIR对复合材料上
目的:在国家标准化改革政策的引导下,针对茯苓产业标准化发展现状和标准体系建设需求,提出茯苓全产业链的关键要素清单,并通过分析需要制定标准的要素环节,以此来设计标准体系的层次结构,研究构建茯苓全产业链标准体系框架,结合现有标准、在研标准和预计制定标准,编制茯苓全产业链标准明细表,形成初步的茯苓全产业链标准体系表,为茯苓标准体系的建设和制定标准编制计划提供依据。方法:综合运用文献研究、现场调研、专家咨
β-芳基-α-氨基酸广泛应用于生物医药和现代有机合成中,开发高效、简便的合成β-芳基-α-氨基酸的方法具有重要的意义。通过氨基酸的β-C(sp~3)-H芳基化直接对氨基酸进行修饰,是制备β-芳基-α氨基酸的一种高效合成策略。然而,已报道的方法均以光学纯的氨基酸为底物,利用底物控制的策略合成β-芳基-α-氨基酸。本论文报道了一种以外消旋氨基酸为底物,通过氨基酸动态动力学拆分和β-C(sp~3)-H键
随着数字化改革的加深,搭建物流信息平台已经成为了各港口、航运、船货代企业开展物流信息化、整合物流业各节点资源要素的主要方式。但由于企业信任缺乏、基础薄弱、忽视增值业务等原因,暴露出物流信息平台建设中的诸多问题和不足,平台功能尚未完全发挥。因此,如何优化物流信息平台是企业急需研究的课题。本文对中国舟山外轮代理有限公司全程物流信息平台进行研究,通过运用问卷调查法和访谈法,对平台用户进行问卷调查,与舟山
染料敏化太阳能电池作为一种新型太阳能电池,近年来已成为太阳能利用领域热点之一。此类电池是在1991年被瑞士洛桑理工学院的Michael Gr?tzel研究小组发明的。染料敏化太阳能电池是第三代太阳能电池的典型代表,具有很多优点,如原料成本低,染料敏化剂结构多样且光吸收能力卓越,染料的制备过程简单且不易产生环境污染问题。本论文所设计合成的是六种新型线性D-D-π-A型三苯胺桥接咔唑类纯有机光敏染料T
随着社会的不断发展,我国教育逐渐由精英教育发展为大众教育,随之而来的就是大学扩招的问题,不少学校都新建校区以应对不断增生的学生数量,然而一校多区的局面使得许多学校出现了校区间校园文化传承断层的问题。基于此,本文主要通过文献研究法、问卷调查法以及访谈法等多种研究方法,对我国国内具有新老校区的高校教师以及学生的大学校园文化认同程度进行了深入的调查,以师生对学校校园文化的认同对大学新老校区校园文化传承的
校训是师生融入大学文化的重要资源。师生对校训的认同是获得大学组织身份的重要基础。本文以文化认同和文化循环为理论基础,运用问卷调查法,配合文献研究法和实地调查法,对大学师生的校训认同情况进行调查研究。调查发现,多数的师生都能对校训比较欣赏,达到“比较认同”水平,其中学生认同水平低于教师认同水平,但真正将校训融入日常生活,成为自身身份象征的师生还较少。通过对不同类别的师生群体的差异检验发现,稳定的居住
全球新冠疫情正深刻影响着中欧集装箱货物运输系统。一方面,班轮运输与中欧班列运输服务水平恶化使货运代理选择行为与疫情前出现较大差异。另一方面,欧洲疫情发展存在两种趋势,两种趋势下的运输服务水平与防疫政策均存在较大不确定性。随着未来疫情发展,明确不同类型货物货运代理选择行为偏好是实现货源合理分配与缓解中欧班列严重拥堵的重要保障。在此研究背景下,本文首先通过分析货运方式选择行为决策过程与影响因素进行调查
近些年随着经济的发展,人们在满足日常饮食的同时,对休闲餐饮空间也提出了更高品质的要求,地域文化元素也越来越多的体现在现代茶餐厅空间中。地域文化作为茶餐厅设计的主题,既能够弘扬地域文化,又能够增加茶餐厅设计的思路,有文化作为设计的支撑,能够将设计显得更加的饱满。江浙文化以其得天独厚的自然环境和人文风情形成了其特有的地域文化元素。论文从江浙文化形成原因与元素入手,对江浙文化元素进行提取,从园林文化、建
随着全球气候的变暖,极端气候事件(如极端干旱)发生的频率和强度也在增加。植物物种多样性会影响植物群落对干旱的抵抗力和恢复力,但是,目前关于极端干旱对青藏高原高寒草地植物群落物种多样性-生态系统功能关系的研究较少。在此,本研究选取了青藏高原东缘高寒草地中常见的8种草地植物为目标物种,分别构建了物种多样性为1、2、4和8的植物群落,并记录不同多样性群落在极端干旱处理前的株高和开花数,在夏季,我们进行了