基于硒化镍及其复合电极材料的非对称超级电容器研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hasiwang
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
随着科学技术的进步,经济体系的完善,社会不断的发展,面对不可再生能源的不断消耗,能源枯竭成为不可避免的重要问题。超级电容器(SC)由于其高的功率密度、长的循环寿命、快的充放电速率及绿色环保等优势给了它巨大的发展空间,但其缺点是能量密度较低。根据能量密度(E)公式:E=1/2CV2,通常的解决措施是制备具有纳米尺寸的高性能电极材料,产生高的比电容(C),另外是组装非对称超级电容器(ASC)来拓展其电压窗口(V)。过渡金属硒化物作为一类电极材料,相比同族的氧化物和硫化物,具有高的理论比电容及较好的电导率等特性而被用于SC。本文制备硒化镍纳米结构及其复合电极材料,探讨材料的组成、结构及形貌与电化学性能的关系,优化电极材料的电化学性能,组装了高能量密度并保持高功率密度的ASC。本文开展了以下三方面的研究:(1)两步溶剂热法制备N-rGO/NiSe2复合电极材料采用溶剂热法制备NiSe2纳米颗粒,与N掺杂还原氧化石墨烯(rGO)复合制备N-rGO/NiSe2复合电极材料。结果表明,N-rGO提高了电极材料的导电性和比表面积。在电流密度为1 A g-1时,优化的N-rGO/NiSe2-10复合电极材料比电容为2451.4 F g-1,高于纯的NiSe2。将N-rGO/NiSe2-10电极作为正极,与AC作为负极组合,组装N-rGO/NiSe2-10//AC ASC。此器件的工作电压为1.6 V,能量密度为40.5 Wh kg-1(功率密度为845.1 W kg-1);此外,10000次充电/放电循环后可以实现85.1%的电容保持率,表现出良好的循环稳定性。(2)水热法合成Co2+掺杂NiSe2电极材料使用具有三维立体结构的泡沫镍为集流体,在水热条件下,Co2+掺杂NiSe2并直接生长于泡沫镍上,形成无粘结剂的电极材料。结果表明,Co2+掺杂增加了电极材料的比表面积,改善了电极材料的电化学性能。在电流密度为1 A g-1时,优化的Co-NiSe2-2电极的比电容可达到3167.6 F g-1,超过未掺杂的NiSe2电极。以Co-NiSe2-2电极作为正极,AC作为负极,组装Co-NiSe2-2//AC ASC。器件的电压窗口为01.6 V,在功率密度为779 W kg-1时显示出50 Wh kg-1的高能量密度。此外,经过4000次充放电循环后,可以达到79.4%的电容保持率。(3)水热法制备无定形CoMoS4/NiSex复合电极材料通过水热法在泡沫镍上生长了晶态的CoMoO4纳米片阵列,并对氧化物进行硫化后得到无定形的CoMoS4材料,最后复合硒化镍得到无定形CoMoS4/NiSex复合电极材料。研究表明,无定形NiSex包覆了无定形的双金属硫化物CoMoS4,形成高比电容的电极材料。在电流密度为1 A g-1时,无定形CoMoS4/NiSex电极材料的比电容可高达5760 F g-1。以CoMoS4/NiSex电极作为正极,AC作为负极,组装成CoMoS4/NiSex//AC ASC。ASC电压窗口可拓展到0-1.6 V,在功率密度为875 W kg-1时显示出69 Wh kg-1的高能量密度。此外,经过10000次充放电循环后,可以达到86%的电容保持率。
其他文献
随着音乐与心理学等多学科交叉渗透研究的深入,关于音乐表演行为的分析已经不仅局限于对技巧的关注,它还包含了一个复杂的心理活动过程,涉及到大脑各神经系统的协调合作,因此表演时演奏者的心理活动逐渐成为了研究中人们所关注的焦点。钢琴作品《浏阳河》是王建中的钢琴音乐作品里最具时代颂扬精神的钢琴改编曲之一,是在其创作走向成熟期时,为宣扬传统民族音乐而作,也是让世界了解中国传统音乐的重要媒介。许多有经验的演奏者
在小学语文教学中,掌握课堂提问的艺术不仅能巧抓要点妙设问,而且能激发学生学习语文的兴趣,同时提升学生课堂学习的参与度,促进学生全面发展。因此,在小学语文课堂教学提问
2014年6月22日,第38届世界遗产大会将中国大运河正式列入《世界遗产名录》,大运河成为我国第32项世界文化遗产及第46项世界遗产。其中高邮有盂城驿、高邮明清运河故道、淮扬
通过对“学习金字塔”中“讲授”“阅读”“视听结合”“示范”“小组讨论”“实践练习”“向他人讲授”或“对所学内容的立即运用”七种学习方式的深入分析,结合中学物理课
<正>著名创新学家朗加明教授曾说过:"对于创新来说,方法就是新的世界,最重要的不是知识,而是思路"。音乐教育作为素质教育的重要组成部分,对人的终身发展和思维形成起到很大
随着社会科技的不断发展,越来越多的高新技术被应用到变电运维管理中。通过对变电运维智能化远程管理系统的应用,不仅能随时掌握设备和环境的实时情况,还能及时消除设备存在
目的:观察哌拉西林/他唑巴坦、哌拉西林/舒巴坦(4∶1)对临床分离的产ESBLs菌株的体外抗菌作用,比较其抗菌活性。方法:采用标准平皿稀释法对临床分离的产ESBLs大肠埃希菌和肺
广通公司以通信工程业务为主,受利于通信行业市场需求扩大,广通公司发展迅速,但是近年来行业技术要求越来越高,同时同行业竞争越发激烈,广通公司需要面临更大的压力,广通公司需要考虑如何更好的管理客户、留住客户、挖掘客户。广通公司的业务构成基本符合二八定律,20%的大客户为广通公司创造了80%的价值。广通公司如何有效的管理现有大客户,更好的留住大客户,为公司创造更大价值值得考究。本文采用文献综述法、案例分
篦冷机是水泥烧成系统中非常重要的设备,其主要功能是对水泥熟料进行冷却、输送及热风余热的回收利用,关系着生产的电耗与热耗.各大篦冷机制造商,都在篦冷机的环保、节能及安装操
《满族体育文化论纲》以满族为研究对象,从满族体育的起源、满族体育的历史发展、满族体育的文化特点、满族体育项目的主要类型及其内容、满族体育歌舞、满族节日中的体育活