CoFe普鲁士蓝复合材料的超级电容器性能

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:betterfo
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
由于能源枯竭和环境污染问题日益严重,以及电子设备的迅猛发展,亟需发展高性能的储能元件。超级电容器以其高功率密度、快速充放电能力及优异的循环稳定性在新型储能元件的研究中备受关注,但超级电容器能量密度有限是其面临的主要挑战。本文通过对CoFe普鲁士蓝材料(CoFePBA)进行修饰,包括引入外部高性能材料构建MOF基复合材料提高材料比电容,以及通过离子交换法将含钴沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-67为模板转化为多层次CoFe普鲁士蓝材料(CoFePBA),提高工作电位窗口。合成的复合材料在超级电容器中应用前景广泛,同时提供了一种可推广的研究思路,主要研究内容如下:1.通过植酸(PA)的配位作用促使苯胺(ANI)在立方结构的CoFePBA表面发生聚合反应,形成了具有核-壳结构的CoFePBA@PANI复合材料,对复合材料分别进行结构表征及电化学性能测试,系统地研究了不同变量对CoFePBA@PANI复合材料电化学性能的影响,CoFePBA@PANI复合材料在0.5 mol/L Na2SO4和H2SO4的混合酸性介质中,在1 A g-1电流密度下,比电容值达到401.2 F g-1,电流密度增大至10 A g-1时,比电容仍能保持在367.3 F g-1。另外通过电化学计算出赝电容和双电层储能比例,从而进一步揭示复合材料的储能机理。2.以ZIF-67为模板,分步转化合成多层次的Co普鲁士蓝材料(CoFePBA),使用XRD、FT-IR、XPS、SEM分析表征样品的结构形貌及元素组成,证明成功转化合成了CoFePBA材料,利用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法以及交流阻抗法(EIS)对样品的电化学性能进行了考察,转化合成的CoFePBA在0.5 mol/L Na2SO4的中性介质中,在1 A g-1电流密度下,比电容值达到220.5 F g-1,电流密度增大至10 A g-1时,比电容仍能保持在187.5 F g-1。通过与活性炭负极材料组装成混合超级电容器,在水系电解液中工作电压窗口高达2.0 V,在797 W kg-1的功率密度下提供高达39.8 Wh kg-1的能量密度。3.将ZIF-67与MnO2纳米片复合,制备MnO2@ZIF-67复合材料,用亚铁氰化钾进一步处理MnO2@ZIF-67,得到MnO2@CoFePBA复合材料,对复合材料分别进行结构表征及电化学性能测试,系统地研究了不同变量对MnO2@CoFePBA复合材料电化学性能的影响,添加PVP的MnO2@CoFePBA的在1 A g-1的电流密度下比电容高达291.2F g-1
其他文献
针对陕西省渭北黄土高原地区果园出现的化肥用量不合理,针对性不强;耕层土壤干燥化严重、土壤水肥利用率低;果业生产产量波动性明显、优果率降低等问题,本研究以苹果实生苗和
海上风机钢桩基础是海上风电场建设中最为常用的基础形式,钢桩的传统运输方式为采用驳船运输,浮拖运输在多种海洋结构物的运输过程中已有研究与应用,海上风机钢桩的浮拖运输
目的:分析患有严重型癫痫失语谱系疾病(Epileptic-aphasia spectrum,EAS)患儿的临床表现、神经心理学特点、脑电图改变和基因检测结果,探讨其基因型与表型的关系。方法:回顾性分析2013年1月至2019年8月重庆医科大学附属儿童医院神经内科病房诊断为Landau-Kleffner综合征(Landau-Kleffner Syndrome,LKS)、癫痫伴慢波睡眠期持续棘慢波(E
近年来,作为军事领域中的重要作战单元,以装甲车、雷达车、导弹发射车等军用车辆为代表的地面机动目标凭借其机动能力强,隐蔽手段丰富的特点,在实际作战中承担着越来越丰富的
[目的]阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD),一种老年人中常见的、伴随年龄进行性发展的、神经系统退行性疾病。近年来随着我国人口结构的变化,老龄化问题日益严峻,AD的发病率也呈现逐年上升的趋势。当前医疗背景下因其缺乏有效的预防与治疗手段,给AD患者本人造成一定的生活障碍,也给其家庭和社会带来巨大的经济和精神负担。因此,AD的发病机制、有效预防、及时诊断、对症治疗已成为全世界多学科
电力变压器是电力系统中的重要部件,对电力系统的安全运行具有重要的作用。对变压器进行故障预测和诊断是保证其正常运行和实施状态维修的基础。变压器油中溶解气体含量是变
在养老需求迅速增长的今天,养老机构的发展还处于起步阶段。开展规律性的体力活动对老年人身体机能的延缓衰退和慢性疾病的改善能够起到显著效果,而现如今养老机构对于室外空
随着地下空间的不断开发,以地铁为核心的地下交通系统在我国飞速发展,在地铁发展带来便利的同时,地铁系统在运行过程由于车辆、空调、人员、设备、活塞风等因素在地铁隧道中
红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus Olivier是一种为害棕榈科植物的重大入侵害虫。该虫能够分泌以对苯醌为主要活性成分的体外分泌物,这种分泌物可以为角质层提供抗菌涂层并
锂离子电池是目前应用最为广泛的储能设备之一,但随着电子设备及新能源汽车等的高速发展,对电池的储能容量、循环稳定性性能要求越来越高。目前商业化的石墨负极锂离子电池理