Co(OH)F@ZIFs衍生物复合材料的制备与电化学性能研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tai314
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
随着能源的消耗和化石燃料的枯竭,人们迫切需要环境友好的新型储能装置来满足当前的需求。超级电容器具有安全可靠性高、充放电速度快、循环稳定性好、功率密度高等优点,被认为是非常具有发展前景的电化学储能系统。然而,超级电容器的低能量密度使其在实际应用中受到了很大的阻碍。电极材料是超级电容器的重要组成部分,其结构的优化能够提高超级电容器的电化学性能。以金属团簇为节点,有机配体为连接体的金属有机骨架材料(MOFs)被广泛应用于超级电容器领域。其中,沸石咪唑酯骨架(ZIFs)被认为是制备电极材料的理想前驱体。本文通过以Co(OH)F@ZIF-67为前驱体制备其不同的衍生物并研究其电化学性能。并通过不同的处理方法制备出不同微观形貌的衍生物复合材料,通过对电极材料微观形貌的调控来改善超级电容器的性能。(1)通过水热法在碳布上直接生长Co(OH)F纳米结构,并在其表面原位生长ZIF-67,最后通过控制磷源质量的不同获取Co(OH)F@CoP复合材料。通过表征和测试发现,制备的Co(OH)F@CoP-2具有最优的电化学性能。当电流密度为1mA cm-2时测得比电容为654mC cm-2,并且在电流密度为10mA cm-2时循环充放电5000次,电容保持率为71.46%。此外,组装的Co(OH)F@CoP//RGO非对称超级电容器,功率密度为800W kg-1时能量密度为17.933Wh kg-1。(2)通过控制ZIF-67的生长时间制备不同的Co(OH)F@ZIF-67样品,并以其作为前驱体,退火制备氧化衍生物Co(OH)F@Co3O4。采用不同的表征方法对Co(OH)F@Co3O4进行分析。结果说明Co(OH)F@Co3O4-6具有最佳的电化学性能。在电流密度为1A g-1时,比电容为543C g-1,Co(OH)F@Co3O4-6还具有优异的循环性能,在电流密度为10A g-1的条件下进行5000次循环充放电测试,结果比电容仍保持初始值的88.34%。此外,Co(OH)F@Co3O4//RGO非对称超级电容器的电化学性能,结果发现当功率密度为800W kg-1时能量密度高达30.155Wh kg-1。且当该器件在在电流密度为10A g-1时循环充放电5000次后仍能保持84.88%的初始比电容。(3)通过水热法在泡沫镍上制备具有超强稳定性以及超高电化学性能的Co(OH)F@NiCo-LDH/Co9S8纳米复合材料。通过电化学性能测试,结果发现,该电极材料具有超长的循环寿命,在电流密度为10mA cm-2时循环充放电7000次后,其电容保持率可以高达96.38%。此外,在电流密度为1mA cm-2的情况下,测得Co(OH)F@NiCo-LDH/Co9S8的比电容值高达3409mC cm-2。通过组装Co(OH)F@NiCo-LDH/Co9S8//RGO非对称超级电容器,当功率密度为800W kg-1时,能量密度为37.2Wh kg-1,并且当功率密度为8000W kg-1时,能量密度仍保持在20.16Wh kg-1。此外,对其进行循环性能测试,当电流密度为10A g-1时循环充放电5000次后,其比电容保持率为87.63%。该论文有图39幅,表5个,参考文献104篇。
其他文献
长租公寓“租金贷”是住房租赁行业金融化的产物,其产生原本是为了解决长租公寓运营商利润低的难题。其区别于传统消费信贷的一点在于房主、长租公寓运营商、租客以及第三方金融机构四方主体共同参与其中,复杂的法律关系以及资金错配的风险给住房租赁行业带来了巨大的挑战,尤其近些年长租公寓运营商因为“租金贷”原因而资金链断裂,从而引发了社会矛盾,因此资金安全问题是长租公寓“租金贷”当前亟须解决的问题。文章将从长租公
学位
中国煤矿开采的主要事故类别为瓦斯事故、顶板事故、水害、火灾、运输、机电和爆破等,瓦斯爆炸事故的发生频率虽不如其他事故高,但它是煤矿事故中最具破坏力的事故之一。事故的波及范围大,且每起事故平均死亡人数位居前列,人员伤亡及经济损失巨大,具有意外性、可预测性、极端影响性等典型特点。对于瓦斯爆炸事故,人们希望找到引起事件发生的原因和原因间的关系机理,不再依赖主观判断、传统经验,而是从数据模型推理出系统各因
学位
《教育部关于加强新时代教育管理信息化工作的通知》进一步提出深化教育领域“放管服”改革,以数据为驱动力,利用新一代信息技术不断推动教育决策由经验驱动向数据驱动转变、教育管理由单向管理向协同治理转变、教育服务由被动响应向主动服务转变。学生事务治理不仅是高校治理的关键环节之一,也是高校学生培养过程中的重要内容。现代智能算法的飞速发展为提高学生事务治理效能,促进学生事务治理创新带来了新的发展机遇与技术手段
学位
视觉显著性预测作为计算机视觉领域关键的图像分析技术,可以模仿人眼注意机制快速捕捉图像中重点和令人感兴趣的区域。视觉显著性方法广泛应用于图像压缩、目标识别与追踪、图像分析、图像重定位等其他计算机视觉任务。显著性预测作为其他视觉任务的上游任务,除去预测准确性要求外,还需要提高效率和降低算法复杂度,便于应用于下游视觉任务。因此,当前在保证显著性预测性能的同时,缩小显著性模型规模,降低计算复杂度以及加快推
学位
绩效管理对公司的管理、运行效率有直接作用。建立科学有效的绩效管理体系,可以提高员工工作效率,优化公司组织架构,促进公司长远发展。目前,国内企业运用绩效管理理论较晚,科学化程度不均衡,特别是现有体制内的国有企业,绩效管理体系存在亟待完善的地方,比如,设置考核指标不合理、考核过程容易“走过场”等,这些问题阻碍了公司自身发展。因此,优化绩效管理体系成为国企改革的关键问题。本文以FT公司综合部员工为研究对
学位
随着国家城市化建设进程不断加快,城市基础设施的投入力度不断加大,低压电气安装技术作为建筑企业电气工程的主要内容,对建筑物的功能及质量影响极大。对此,文章主要分析了低压电气安装技术的特性以及低压电气安装难点,并重点对低压电气安装技术在建筑电气中的应用进行了探讨,以供相关研究人员参考。
期刊
气流床气化是煤炭清洁高效利用的核心技术之一,气化工艺过程产生了巨量高含水气化细渣,而现有工艺的脱水方法存在着能耗高,细渣水分含量高,生产稳定性差等问题,同时脱水后填埋,挟带着大量水的气化细渣既侵占土地、污染环境,又浪费水资源、降低企业经济效益。因此,实现气化细渣的高效脱水是煤化工企业亟待解决的重大问题。本文选取合适的表征手段获知气化细渣的物化特性,从宏观、介观层面分析其与水分的赋存特点,并以物化特
学位
大数据时代的到来和高新技术的发展促使数据的存储形式和获取途径不断发生变化,最典型也是最普遍的示例就是网页数据与图像数据,网页数据既可以来源于网页内容本身也可以来源于链接网页,图像数据包括了局部二值模式特征、方向梯度直方图特征等,这些数据构成了多视图数据。聚类是数据挖掘重要的研究内容,也是多视图数据重要的研究方向。作为一种机器学习方法,表示学习能够获得数据对象的特征信息。数据的先验知识对表示学习有着
学位
关键蛋白质和蛋白质复合物识别是计算机科学和生物信息学的研究热点,在蛋白质组学研究、致病基因发现和药物研制等方面具有重要意义。蛋白质是构成细胞和组织的重要成分,其中的关键蛋白质对于维持正常的生命活动不可或缺。而蛋白质复合物是由多个蛋白质在特定的时空维度通过相互作用聚集在一起,共同完成一定生物功能的蛋白质集合,这些复合物对于实现多种生物过程和细胞功能同样至关重要。利用传统生物学实验方法识别关键蛋白质及
学位
现代科技的飞速发展大大优化了人们的生活方式,基于智能手机的位置服务(Location Based Service,LBS)给人们带来极大便利,对室内高精度定位需求日渐强烈。由于室内环境存在诸如人员移动频繁、非视距场景复杂、信号遮挡严重等特点,催生了诸多室内定位技术。其中,行人航位推算技术(Pedestrian Dead Reckoning,PDR)无需额外配备设备,只需给定初始位置,仅依靠智能手机
学位