【摘 要】
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随着科学技术的进展,传统的化石燃料面临着即将耗尽的风险,亟需发展新兴可再生能源以及相应的储能器件。超级电容器是一种具有良好应用潜力的储能元件。不过,受限于它相对较低的能量密度,难以大规模应用。电极材料作为影响其储能特性的关键因素,成为目前的科研热点。其中,过渡金属硒化物因具有出色的理论比电容而引起了普遍重视。因此,本文主要研究过渡金属硒化物及其复合材料。研究其成分组成与微观结构,调控并优化其制备流
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随着科学技术的进展,传统的化石燃料面临着即将耗尽的风险,亟需发展新兴可再生能源以及相应的储能器件。超级电容器是一种具有良好应用潜力的储能元件。不过,受限于它相对较低的能量密度,难以大规模应用。电极材料作为影响其储能特性的关键因素,成为目前的科研热点。其中,过渡金属硒化物因具有出色的理论比电容而引起了普遍重视。因此,本文主要研究过渡金属硒化物及其复合材料。研究其成分组成与微观结构,调控并优化其制备流程,以提高其储能能力。主要研究内容如下:（1）采用电沉积方法,在碳布（CC）上原位生长双金属硒化物电极材料。利用Ni元素与Co元素之间出色协同作用,构建具有高效储能能力的电极材料。制备的Ni Co Se2材料均匀的生长在碳布表面,展现出良好的应用潜力。在三电极体系中,经过2500次循环能力测试,其容量依旧能够维持到原有容量的85%。将其与活性碳（AC）负极材料匹配组装,制备具有高效存储电荷的储能装置。其展现出387.1 m F cm-2的比电容,以及具有十分稳定的电化学性能。经过3000的充放电测试,容量保持率为95.1%,展现出良好的应用潜力。（2）以导电碳布为集流体,并引入层状双氢氧化物（LDH）,通过电沉积与水热结合的两步法,制备了Ni Co Se2@Ni Co-LDH复合材料。该材料均匀的生长在集流体表面。其中将具备较高本征导电率Ni Co Se2作为支撑骨架,以提高电子转移能力,Ni Co-LDH则提供更大的比表面积与更多的离子传输路径。经过与AC负极材料组装后,该器件能够达到912.5 m F cm-2的比电容。经过2000次循环能力测试后,其容量依旧能够维持到原有容量的96.1%,具有优异的循环性能,提高了Ni Co-LDH的循环稳定性,展现出良好的应用前景。（3）采用水热法与电沉积的两步法,合成了以Ni Zn-LDH为基底,Ni Co Se2为复合层的电极材料。Ni Zn-LDH提供了较大的比表面积。采用具备较高电导率的Ni Co Se2对Ni Zn-LDH进行了修饰,从而提升了材料整体的电化学性能。通过控制电沉积时间,探究Ni Co Se2沉积的最佳质量,以获得最佳的电化学的性能。将其与AC负极材料匹配组装为Ni Zn-LDH@Ni Co Se2//AC的储能装置。经过8000次的循环性能测试后,其容量保持率约为原始容量的91%,在超级电容器领域中展现出了良好的应用前景。
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