过渡金属硫化物的制备及其超级电容性能的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sin4x
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
具有高功率密度、长循环寿命、环境友好等特点的超级电容器是一种新型储能元件。凭借独特的优势受到了研究人员广泛的关注。而电极材料作为超级电容器最关键的部分直接决定了它的性能好坏与否,这其中过渡金属硫化物凭借其比碳材料更高的电容以及比过渡金属氧化物更好的导电能力而被大量研究。与此同时,良好的微观结构,合理的构筑方法等也能对超级电容器的性能有所提高。本论文运用简单的方法制备了过渡金属硫化物电极材料,并且利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪以及透射电子显微镜等仪器分析了所制备材料的晶体结构和微观结构等物理性质,同时使用循环伏安测试、恒流充放电测试以及交流阻抗测试考察了其超级电容性能。通过两步水热法在镍泡沫上直接生长了平均直径约为80 nm的CuCo2S4纳米线阵列,且探究了其最佳的硫化浓度。因其良好的微观结构获得超高的比电容。电流密度为1 A·g-1时,比电容高达2466.6 F·g-1,并且它具有良好的循环稳定性(10,000次循环后,比电容仍可保持在82%)。与此同时与活性炭(AC)组装的不对称超级电容器在1 A·g-1的电流密度下,相应的比电容为114.5 F·g-1,并且当功率密度为751.5 W·kg-1时能够实现33.4 Wh·kg-1的高能量密度。并且在4 A·g-1的电流密度下,10,000次循环后比电容保持在78%。通过程序升温直接高温碳化三聚氰胺泡沫(MF)制备含氮碳泡沫(NCF),并且测试了其作为碳材料的超级电容性能,电流密度为1 A·g-1时,比电容高达236 F·g-1,经过10,000次循环后,比电容保持率为95%。组装的NCF//NCF对称超级电容器,在1 A·g-1的电流密度下,相应的比电容为40.5 F·g-1,并且在1000 W·kg-1的功率密度下实现22.5Wh·kg-1的高能量密度,在4 A·g-1的电流密度下,10,000次循环后比电容保持率为83%。通过将前两个实验的结合,以含氮碳泡沫(NCF)为基体直接生长了平均直径约为70 nm的Ni3Co6S8纳米线阵列,在1 A·g-1的电流密度下,比电容高达2057.14 F·g-1,并且增加到10 A·g-1后比电容仍能达到1914.3 F·g-1,经过10,000次充放电循环后,比电容保持率为89%,这体现了其优异的倍率性能和循环稳定性。同时以NCF作为负极组装了全固态不对称超级电容器,在1 A·g-1的电流密度下,相应的比电容为111.9 F·g-1,而且在675 W·kg-1的功率密度下实现28.31 Wh·kg-1的高能量密度。在4 A·g-1的电流密度下,10,000次循环后比电容保持率为84%,即验证了NCF作为负极和基体的能力,也得到了两种材料混合后的性能,表明制备的电极具有作为超级电容器以及可穿戴、柔性储能装置的优异材料的潜力。
其他文献
集装箱船作为海上运输的货物运输的主要工具,正朝者快速化和大型化的方向发展。随着船舶主尺度不断增大、载重量增加,加之高强度钢的大量使用,导致超大型集装箱船固有频率降低,在航行过程船体的弹振和颤振现象明显;同时,由于集装箱船所具有的航速高,外张明显的特点,当集装箱船在恶劣海况情下航行时,船体运动和载荷呈现极强的非线性特征。因此,急需一种能够计及航行船舶弹性效应的非线性载荷预报方法。本文对超大型集装箱船
北京晚报在报道十届全国人大一次会议和全国政协十届一次会议期间,推出了一个富有创意的栏目:“接力日记——跟随代表委员上会”,15位代表委员将他们在开会期间的见闻、感受
西咸新区作为一个新成立的国家级新区,高层次海外人才的引进模式是一个需要严肃对待的问题,如果引进模式科学合理且具有创新性,则会达到事半功倍的效果,反之,则会造成很大的损失,所
动力系统作为电动汽车上最为关键的部分之一,拥有广阔的发展空间。其中,异步电机因具备构造简单,成本低,运行可靠等优点,被普遍应用在各类电动汽车上。当电动汽车在轻载场景
随着信息科技的迅猛发展,大数据时代的出现已成必然。“数据”已经渗透全社会的各行各业,成为重要的生产因素,人们有意识的去挖掘和运用这些海量数据,迎接着大数据时代的来临
中国大鲵(Andrias davidianus;以下本文中都简称大鲵)曾经广泛的分布于长江、黄河、珠江流域的淡水生态系统中。但是在过去的几十年里,由于人类的过度捕杀、自然环境的恶化、
量词是汉藏语系中比较特殊的一个词类,个体量词又在量词中占有十分重要的地位,本文主要从认知语言学的视角对现代汉语量词“条”进行全方位的分析与研究,之前也有部分学者对
目的:观察中西医结合治疗膝骨性关节炎术后膝关节功能的疗效。方法:选取实施手术治疗的膝骨性关节炎患者98例,按照随机数字表法将其分为两组,各49例。对照组给予常规西药治疗
目的:本研究在基因和蛋白水平检测 S100A4、基质金属蛋白酶(MT1-MMP、 MMP-2 和 MMP-9)及金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP-1、TIMP-2)在宫颈鳞癌组织中的表达,探讨 S100A4 介导的
本刊收到两份有关明胶溶液粘度单位cp(厘泊)或mPs·(毫帕·秒)——°E(恩氏,度)的换算关系的报导。之前,本进还发表过另外两篇报导:1.王师俊,“毫泊粘度与恩氏粘度对照表”,