过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能

【摘要】:超级电容器是一类绿色高效的能量储存装置,具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长、工作温度范围宽、以及安全环保等优点,在对充放电速率和功率输出要求较高的启动装置、辅助动力电源等方面具有广泛的应用前景。

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本论文以石墨烯和多巴胺构建导电复合物龙8客户端登录觉得,整场直播下来,店铺涨粉很多,京山桥米的名头也叫响了。基体,进而在其表面沉积过渡金属化合物形成复合物,通过调控复合物的微观结构,优化材料的比电容、倍率和循环性能;并与具有高比表面积的活性炭电极组装非对称电容器,在维持较高功率密度的同时,通过平衡器件比容和拓宽电压窗口,获得了较高能量密度和循环性能。

论文的主要内容包括以下几个部分:1、在弱碱性介质中,利用多巴胺在氧化石墨烯人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入表面上自聚合形成聚多巴胺-还原氧化石墨烯人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入复合物载体。 用Gaussian09程序包建立模型,通过DFT计算获得PDA-RGO优化结构图,表明多巴胺分子中的-NH_2官能团近乎垂直地接枝于石墨烯表面。 在石墨烯表面沉积电活性的聚多巴胺形过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能成交联的网状结构,有效提高过渡金属化合物的比电容。 PDA-RGO复合物本身亦可提供较高的比电容和良好的循环稳定性,在电流密度~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时比容量可达368Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入。 2、利用PDA-RGO复合物中的酚羟基官能团与Ni~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入离子的配位作用,通过水热反应生成Ni人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入_2-PDA-RG过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能O三元复合物。 其中,PDA可有效地分散Ni人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入_2纳米粒子并将其锚定在PDA-RGO纳米片上,控制Ni人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入_2颗粒尺寸,增加其导电性,提高Ni位点与电解质的接触面积,为电子/离子转移提供高效的转移通道,提高可逆氧化还原反应的稳定性。 本方法合成的Ni人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入_2-PDA-RGO复合材料具有较高的比容量、良好的倍率和循环龙8客户端登录觉得,L2有何值得加强或创新之处前面说过,只要有自适应巡航和车道保持两项功能就算L2。稳定性能。

基于该三元复合物组装的Ni人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入_2-PDA-RGO//活性炭人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入非对称超级电容器,其比电容为113Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入,电压窗口),在功率密度为425Wkg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时能量密度可达到~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入,经过3000次的连续充放电后电容保持率为%,表现出良好的能量密度、功率密度和循环性能,在能量存储体系中具有良好的应用前景。

3、通过简单、高效的水热反应制备出3D结构的Fe_2O_3@PDA-RGO纳米复合材料。 PDA-RGO控制Fe_2O_3纳米颗粒的生长和均匀分布,使之具有高比表面积。

作为法拉第活性负极材料,Fe_2O_3@PDA-RGO复合材料展现较高的比电容,在电流密度为1Ag~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时,比电容为609Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入。 所组装的AC//Fe_2O_3@PDA-RGO非对称电容器件也展示出优异的电化学性能。

在1Ag~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时比电容可达~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入,在功率密度在800Wkg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时能量密度可达~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入,同时具有良好的循环性能,在Fe_2O_3基高性能储能器件的开发中具有较大的应用潜力。

4、调控金属氧化物表面的缺陷可以有效地改变其微观结构与电子结构,从而达到提高金属氧化物的理化过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能性能之目的。 本章采用水热法制备了富氧空位的棒状Co_3O_4与PDA-RGO三元纳米复合材料,氧空位含量比纯Co_3O_4增加%,这是由于PDA-RGO的还原作用导致Co_3O_4表面失去部分氧而形成丰富的氧空位缺陷。

在~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入条件下,Co_3O_4@PDA-RGO比电容可达1562Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入;所组装的Co_3O_4@PDA-RGO//AC非对称超级电容器件在1Ag~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时比电容可达~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入;功率密度800Wkg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时,能量密度可达~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入;5Ag~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入条件下10000次连续循环后电容保持率仍为91%,展现出优越的电容、倍率和循环性能,表明该方法制备的富含氧空位的法拉第电极材料拥有的良好电容性能。

5、以乙二醇为溶剂和模板剂制备出了具有法拉第活性NiWO_4纳米线材料,其较高的比表面积和高效的电子/离子传质通道有助于充分地发生快速的法拉第电极反应。

作为电极材料可提供1190Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入的比电容人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入)和良好倍率性能人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入电容保持率为%)。

所构建的NiWO_4//活性炭人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入非对称超级电容器的电压窗口可拓宽至,在~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入时的过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能比电容为160Fg~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入,能提供~人工智能x体育:左手拉动粉丝热情,右手增加赛事收入的能量密度,经20000次循环初始比电容仍能保持率为%。

这些优过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能异的电容性能表明所合成NiWO_4可用作高性能法拉第电容材料。

【学过渡金属纳米复合材料的设计合成及其电容性能位授予单位】:河南师范大学【学位级别】:博士【学位授予年份】:2019【分类号】:TM53;TB33。

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