【摘 要】
：
超级电容器是由高比表面积的多孔电极材料、多孔性电池隔膜以及电解液组成并且通过极化电解质来储能的一种电化学元件。其中研发具有高电化学性能的电极材料是超级电容器工作的重中之重。金属硫化物鉴于其出色的电化学性能,用作超级电容器电极材料时,能够提供较高的比电容和良好的导电性。但是,循环稳定性差的缺点极大地限制了它们的应用。以金属有机骨架（MOF）为牺牲模版所制备的金属硫化物,不仅保留了MOF的独特结构暴露
论文部分内容阅读
超级电容器是由高比表面积的多孔电极材料、多孔性电池隔膜以及电解液组成并且通过极化电解质来储能的一种电化学元件。其中研发具有高电化学性能的电极材料是超级电容器工作的重中之重。金属硫化物鉴于其出色的电化学性能,用作超级电容器电极材料时,能够提供较高的比电容和良好的导电性。但是,循环稳定性差的缺点极大地限制了它们的应用。以金属有机骨架（MOF）为牺牲模版所制备的金属硫化物,不仅保留了MOF的独特结构暴露了更多的活性位点,而且还能有效的缩短了离子传输的途径。此外,碳材料被认为是一种良好的导电剂,具有高电导率、高孔隙率、循环寿命长等优点。因此,将MOF衍生的金属硫化物与碳材料结合不仅可以提高电子导电性和循环稳定性,而且在重复循环中还可以保持纳米结构的形态,从而显著提高电化学性能。在本文中,我们着重研究了MOF导向的金属硫化物/碳复合电极材料的制备及其在超级电容器中的性能研究,主要内容如下:1.以类石墨相氮化碳（g-C3N4）为导电基底,在含有Co2+和2-甲基咪唑的溶液中,原位生长树叶状Co-ZIF-L纳米片,然后通过水热反应将其转化为Co3S4纳米片。借助2D结构MOF和g-C3N4的协同优势,Co3S4/g-C3N4在0.5 A g-1的条件下显示出830.0 F g-1的高比电容,这优于Co-ZIF-L直接硫化得到的Co3S4(388.8 F g-1)。此外,由Co3S4/g-C3N4-10和活性炭（AC）组装的ACS,显示出出色的能量密度(在850.2 W kg-1的高功率密度下为35.7 Wh kg-1)和非常高的循环耐用性（10000次循环后电容保持率为98.1%）,证明该材料在电化学储能设备的巨大前景。2.通过在氮气气氛下对三聚氰胺泡沫进行碳化处理,成功制备了超轻柔的三维N掺杂碳泡沫（CMF）。二维MOF直接在3D导电基底上生长,然后通过不同的热处理,稳定地转化为多孔金属硫化物和碳材料。3D互连网络可以缩短离子传输通道,而2D纳米片阵列可以显着提高电极材料的利用率。Co9S8-NAS/CMF复合材料在1 A g-1的电流密度下,比电容达到了1028.6 F g-1。此外,以Co9S8-NAS/CMF作为正极,CC-NAS/CMF为负极组装的ASC中,功率密度为799.9 W Kg-1时,能量密度达到59.6 Wh Kg-1。此外,本实验还利用了碳泡沫材料的超高柔韧性和机械稳定性,制备了以PVA/KOH为凝胶的柔性全固态非对称超级电容器。具有1.6 V的扩展工作电压,800.0 W Kg-1的功率密度,33.3 Wh Kg-1的高能量密度,良好的循环稳定性（20000次循环的容量保持率为125.8%）。综上所述,本论文以碳材料为导电基底,2D树叶状Co-ZIF-L纳米片为牺牲模版,成功制备了金属硫化物/碳复合材料,并深入研究了它们的形貌、组成成分以及在超级电容器的应用,以此体现出上述材料在电化学储能设备的巨大前景。
其他文献
稀土正铁酸盐RFe O3（R=稀土离子）由于丰富的磁学性能使得它们在自旋磁化开关、超快光磁存储应用以及自旋电子学学科发展备受关注。晶体内稀土离子的4f电子与铁离子3d电子之间的自旋轨道耦合作用形成了三套磁性晶格R3+-R3+、Fe3+-Fe3+和R3+-Fe3+,它们之间的相互作用导致了很多有趣的物理现象。近年来随着电子器件的集成度越来越高,对材料的尺寸要求不再像以往那么大,使得浮区法生长的稀土氧
超级电容器（Supercapacitors,SCs）是一类优异的电化学储能器件,凭借着充放电效率高、使用寿命长、环保等优点,受到众多可再生清洁能源存储研究者的青睐。电极材料是决定SCs电化学性能的关键性因素。金属硫化物因成本低,价态丰富,在自然界中储量丰富而被认为是有前途的超级电容器电极材料。金属有机框架（MOF）是一类由金属离子和有机配体通过配位键自组装形成的具有多孔结构的有机-无机杂化材料,可
自阅读圈模式提出以来,不少学者将其应用于英语阅读教学中,旨在提升学习者的英语阅读兴趣及阅读理解水平。然而,将阅读圈模式应用于初中英语阅读教学的研究却相对匮乏。为此,作者以初中生为研究对象,探讨能够较好满足初中英语阅读教学需求的阅读圈模式及其对初中生英语阅读学习的影响,这将为进一步地改善初中英语阅读教学效果提供理论支撑与实践参考。因此,本研究提出两个研究问题:一是如何有效地将阅读圈模式应用于初中英语
陶瓷基电介质储能材料具有介电常数高、应用温度范围宽、充放电速率快等优点,在脉冲功率体系中具备广阔的应用前景。Na0.5Bi0.5TiO3（简写为NBT）,是一种ABO3型钙钛矿结构的电介质材料,其介电温谱表现出双介电峰,在较宽温度范围内具备高介电常数的特征,因而在电介质储能材料领域得到了广泛研究。然而纯NBT陶瓷的高剩余极化强度和低击穿强度限制了其储能性能。因此,本文采用传统固相法制备了NBT基储
电解液是锂电池的重要组成部分,对锂电池的循环性能和安全性能起着至关重要的作用。目前,对动力电池能量密度的需求越来越高,高电压正极材料和锂金属负极的应用能显著提升锂电池的能量密度,因此与之相适应电解液的研究和开发受到广泛关注。尽管有很多关于新型电解液的研究报道,但是具体落实到产业化尚有较大差距。本论文将氟代碳酸乙烯酯作为电解液主溶剂,将二氟磷酸锂作为添加剂开发了一种新型氟代电解液。与商用电解液相比,
聚合物泡沫材料具有质轻、比强度高、隔热隔音性能优良等优势,在包装、座椅、汽车、运动产品、生物组织工程等领域有着广泛应用。目前,应用最多的可发泡聚合物是聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）等不可降解聚合物,对环境造成了极大的压力。因此,发展可降解聚合物泡沫材料是聚合物泡沫行业近些年来的重要发展目标。聚乙烯醇（PVA）作为一种低成本、力学性能和阻隔性能优良的可生物降解聚合物,有望在多个发泡
长期以来,高中英语教学一直将阅读作为重中之重。随着新课标的改革与发展,阅读教学既关注学生自主构建文本意义的能力,还呼吁学生间的合作学习,强调学生在学习中的主体地位。然而,现行的大部分英语阅读教学仍以“教师讲,学生听”为主。学生的“学”依赖于教师的“教”,学生的“读”多为碎片化的浅阅读。长此以往,学生对阅读材料的个体理解不仅受到影响,他们对英语阅读学习的积极性也将逐渐降低。如何更好地进行阅读教学,改
二氧化硅纳米颗粒因为具有良好的生物相容性、透光性及易于化学修饰等特点,已成为复合型荧光材料的选择热点。当二氧化硅纳米颗粒掺杂有机染料后,不仅能赋予有机染料良好的生物相容性和在复杂生物环境中的稳定性,还能提高其信号强度、量子产率及灵敏度等。但有机染料掺杂的二氧化硅纳米颗粒依然存在一些亟待解决的问题:（1）目前普遍使用的有机荧光染料具有较小的斯托克斯位移,当聚集在二氧化硅纳米颗粒中会发生荧光自猝灭。（
针对磷酸化蛋白、糖蛋白无法利用质谱法直接分析的问题,本文利用蛋白质组学中“bottom-up”的研究方法结合纳米技术开发出一系列用于磷酸化肽、糖肽分离的复合功能化纳米材料,主要研究内容如下:（1）制备了一种富集糖肽的亲水性材料GO@PDA@MIL-125-NH2@Au@L-Cys,该材料修饰了亲水性的聚多巴胺（PDA）,极大的增加了材料的疏水性,接着通过水热法修饰上MIL-125-NH2MOF层,
交换偏置是铁磁和反铁磁材料通过界面耦合形成的一种磁相互作用。由于其能使铁磁层形成磁单向各向异性,因而被广泛的应用在自旋阀器件中,极大的促进了磁性存储技术的发展和进步。但是交换偏置形成的理论机制目前还没有被完全认识清楚,存在着一些无法用经典理论模型解释的交换偏置现象。最近,人们发现在IrMn/CoFe体系中利用反铁磁材料IrMn的结构弛豫也可以形成自发交换偏置效应,这一结果为实现交换偏置提供了一种新