非对称电容器论文-闫慧君,白建伟,王玉,周红霞,景晓燕

非对称电容器论文-闫慧君,白建伟,王玉,周红霞,景晓燕

导读:本文包含了非对称电容器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:MnO_2@Ni(OH)_2纳米线阵列,核,壳结构,碳布,非对称电容器

非对称电容器论文文献综述

闫慧君,白建伟,王玉,周红霞,景晓燕[1](2019)在《负载高性能MnO_2@Ni(OH)_2核/壳纳米线阵列碳布电极的非对称超级电容器性能研究》一文中研究指出通过两步法在碳布(CC)上成功制备MnO_2@Ni(OH)_2核/壳纳米线阵列(NWAs),并应用于柔性全固态非对称超级电容器(ASCs)中。Ni(OH)_2纳米片整齐地包覆在每个MnO_2纳米线上,与纯MnO_2纳米线相比获得了更高的比电容值(在扫描速率为5mV/s时,比电容值为432.8F/g)。该电极材料同时具有良好的循环稳定性,在5A/g下充放电2000圈后,仍保持初始比电容的92.3%。自组装的MnO_2@Ni(OH)_2//MnO_2 ASC具有1.8V的宽电势窗口,输出了高能量密度(69.2Wh/kg)和高功率密度(当54.6Wh/kg时4.5kW/kg)。结果表明,MnO_2@Ni(OH)_2 NWAs以碳布作为柔性基底,拥有高比表面积可以被大规模地应用在超级电容器领域中。(本文来源于《材料工程》期刊2019年11期)

段应娇,王倩[2](2019)在《非对称型超级电容器电极材料研究进展》一文中研究指出非对称型超级电容器结合了双电层电容器和法拉第准电容器的优点,具备高能量密度和功率密度、循环寿命长等特性,成为近年来超级电容器领域的研究热点。非对称型超级电容器电极材料包括碳材料/过渡金属氧化物体系、碳材料/导电聚合物体系和金属氧化物/导电聚合物体系,综述了非对称型超级电容器电极材料的类型及研究进展。(本文来源于《化工新型材料》期刊2019年06期)

张晓萌[3](2019)在《二维镍钴基磷(硫)化物的设计合成及非对称超级电容器性能研究》一文中研究指出伴随经济发展产生能源短缺以及环境污染是当前社会关注的焦点。利用以太阳能等可再生能源是缓解环境能源问题的必要途径。太阳能发电是人类利用太阳能的最直接的途径,但是具有间歇性大、地域性强等特点,且难以并网利用。因此,开发高效、安全的储能装置将太阳能发电存储,对于充分利用太阳能十分必要。超级电容器(SCs)具有功率密度高、稳定性好、环境友好及充电速度快等优势,为实现太阳能发电的高效存储提供了契机。众所周知,SCs的性能与电极材料密切相关。过渡金属磷化物(TMPs)由于其高导电性,高稳定性,储量高,成本低等特点,与传统的碳基、过渡金属氧化物/氢氧化物等电极材料相比有显着的优势。但是目前关于磷化物在超级电容器中应用的主要集中在单金属TMPs纳米颗粒、纳米线等形貌。为了提升TMPs在超电方面的应用性能,对其形貌、组成等进行合理控制以满足超级电容器使用需求十分必要。利用二维多孔材料在储能方面的应用优势,本论文致力于设计合成二维多孔TMPs电极材料,经结构调控实现储能性能的优化和提升。论文主要的研究内容如下:1.保持活性材料间的有效接触以及电解液的有效传输对于电极材料性能的发挥十分必要。片层结构可层层迭加实现有效接触,而多孔结构利于电解液传输,基于以上特点我们设计合成了片层多孔磷化钴镍用作超电高效电极材料。首先,在聚乙二醇溶剂中使用醋酸钠为添加剂,高产率制备了NiCo氢氧化物片层前驱体。该过程具有操作简单、重现性好等特点。在磷化处理过程中,磷源(NaH_2PO_2)释放的PH_3可与前驱体中的NiCo反应形成NiCoP,而氢氧化物原位释放的气体可导致形成丰富的孔,最终获得具有高比表面积(216.39m~2 g~(-1))的二维多孔NiCoP。由于特殊的结构,S-NiCoP-300具有高的比电容(在1 A g~(-1)时为1206 F g~(-1))并且展现了良好的倍率性能(在20 A g~(-1)时为612 F g~(-1))。性能优于相应的氧化物以及文献中报道的其他形貌的磷化物。尤其是电极在高的活性物质用量时(13.5 mg cm~(-2))仍然表现出高的(1095 F g~(-1))质量电容。这得益于多孔的结构使得在厚的活性材料涂层时仍能保持电解液沿孔道有效传输。2.纳米组装体在保持组装单元优势的同时,在活性方面会有一定的改善。基于此,我们设想将片层进行组装,使磷化钴镍储能性能进一步改善。经优化实验表明以PVP为表面活性剂,CH_3COONa为调节剂,通过水热法可获得形貌均匀的、由二维超薄纳米片组装而成NiCo-OH纳米花前驱体。控制磷化条件获得形貌保持的磷化钴镍,具有改善的超级电容器性能。为进一步改善活性,以葡萄糖为碳源对NiCo-OH纳米花前驱体进行包覆,进而通过磷化得到碳包覆片花状NiCoP(NiCoP/C)组装结构。当作为超级电容器电极材料进行测试时,所制备的NiCoP/C-2纳米结构具有高的质量比电容值(电流密度1 A g~(-1)时为1258 F g~(-1))。与N-掺杂多孔碳组装非对称超级电容器具有优异的稳定性,经过6000次循环后,放电电容仍保持90.8%。所获得的碳包覆片层组装纳米花状NiCoP展现出一种很有前景的超级电容器电极材料。3.针对粉体样品在集流体上涂覆制备电极时,存在的与集流体接触不紧密增加阻抗以及使用粘结剂增加电极质量等问题。我们通过NaAc辅助(无氟)过程控制Ni~(2+)和Co~(2+)在NF上的沉积速率来制自支撑的NiCoOH纳米壁前驱体。在磷化之后,在泡沫镍(NF)上形成具有约8.6 mg cm~(-2)的高负载量的NiCo-P纳米壁。该电极结合了利于超级性能发挥的几个优点:有利于离子传输的丰富的孔结构,易于容纳电解质的纳米壁围成的空间,NiCo-P良好的导电性及与集流体紧密的接触便于电子传输。正如预期的那样,NF上支持的多孔NiCoP纳米壁(NiCo-P/NF),用作超级电容器电极具有双赢的高面积电容(17.31 F cm~(-2)在5 mA cm~(-2)下)和质量比电容(在1 A g~(-1)时为1861 F g~(-1),10 A g~(-1)时为1070 F g~(-1))。与AC组成NiCo-P-6/NF//AC非对称超级电容器,在功率密度为0.75 kW kg~(-1)时,能量密度高达44.9 Wh kg~(-1)。在功率密度更高的4.5 kW kg~(-1)时,能量密度仍可达到20.37 Wh kg~(-1)。4.由于组分间相互作用,构建异质结对材料的性能有进一步的促进作用。基于硫和磷元素周期表临近容易发生取代的特点,我们通过分步硫化-磷化片层钴镍氧化物前驱体的方法构建了硫化钴镍-磷化钴镍异质结构。控制实验条件可获得继承前驱体片层结构的异质结结构。测试结果指出,部分取代法获得的双阴离子异质结结构储能性能得到进一步的改善。叁电极测试中电流密度为1 A g~(-1)时,比电容值高达1400 F g~(-1),同时具有优秀倍率性能(820 F g~(-1),10 A g~(-1))。与AC组装的水系非对称电容器展示了较高能量密度37.69 Wh kg~(-1)(功率密度800 W kg~(-1)),全固态电容器展示了较高能量密度33.78 Wh kg~(-1)(功率密度800 W kg~(-1))。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2019-05-28)

顾芸[4](2019)在《基于硒化镍及其复合电极材料的非对称超级电容器研究》一文中研究指出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。本文开展了以下叁方面的研究:(1)两步溶剂热法制备N-rGO/NiSe_2复合电极材料采用溶剂热法制备NiSe_2纳米颗粒,与N掺杂还原氧化石墨烯(rGO)复合制备N-rGO/NiSe_2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/NiSe_2-10复合电极材料比电容为2451.4 F g~(-1),高于纯的NiSe_2。将N-rGO/NiSe_2-10电极作为正极,与AC作为负极组合,组装N-rGO/NiSe_2-10//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Co~(2+)掺杂NiSe_2电极材料使用具有叁维立体结构的泡沫镍为集流体,在水热条件下,Co2+掺杂NiSe_2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-NiSe_2-2电极的比电容可达到3167.6 F g~(-1),超过未掺杂的NiSe_2电极。以Co-NiSe_2-2电极作为正极,AC作为负极,组装Co-NiSe_2-2//AC ASC。器件的电压窗口为0~1.6 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CoMoS_4/NiSe_x复合电极材料通过水热法在泡沫镍上生长了晶态的CoMoO_4纳米片阵列,并对氧化物进行硫化后得到无定形的CoMoS_4材料,最后复合硒化镍得到无定形CoMoS_4/NiSe_x复合电极材料。研究表明,无定形NiSe_x包覆了无定形的双金属硫化物CoMoS_4,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CoMoS_4/NiSe_x电极材料的比电容可高达5760 F g~(-1)。以CoMoS_4/NiSe_x电极作为正极,AC作为负极,组装成CoMoS_4/NiSe_x//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。(本文来源于《华侨大学》期刊2019-05-24)

杨景海,王叁龙[5](2019)在《CoO@ Ni-Co-S无粘结剂电极材料非对称型超级电容器性能研究》一文中研究指出采用水热法和电化学沉积法在泡沫镍上制备了CoO@ Ni-Co-S电极材料,并对其进行了SEM、XRD、XPS表征和电化学性能测试.结果表明:本材料具有较高的电化学性能,在电流密度为1 A/g时,比电容为1 352 F/g;电流密度为10 A/g时,比电容仍能达到1 055 F/g;进一步通过稳定性测试研究发现,在电流密度为2 A/g下充放电2 000次,电容保留率为87%.以CoO@ Ni-Co-S复合材料作为正极,活性炭作为负极构筑非对称型超级电容器,该装置在电流密度为1 A/g时,比电容为209 F/g,操作电压窗口为1. 7 V,功率密度为2. 99 k W/kg时,能量密度可达39. 7 Wh/kg.(本文来源于《吉林师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

袁方莹[6](2019)在《用于非对称超级电容器的VN制备及性能研究》一文中研究指出氮化钒即VN,具备较好的多价态和导电性这两个优点,所以其成为最新优良超级电容器材料的几率非常大,粒径小、表面积高的VN纳米晶对电化学性能具有显着的提升作用。VN材料的制备以五氧化钒(V_2O_5)粉末为原材料,以化合物粉末作为还原剂,利用熔融发泡法来完成V_2O_5发泡材料的制备,通过对不同氨解温度所制备出的VN材料进行一系列测试,以保证WN设备性能最优化目标。(本文来源于《中国金属通报》期刊2019年04期)

李艳,张升明,张振兴[7](2019)在《高性能锰掺杂钼酸镍纳米结构非对称超级电容器》一文中研究指出超级电容器将电池的储能特性与电容器的放电特性相结合,以其高功率密度、高能量密度、快速充放电、长寿命等优点受到越来越多的关注[1]。超级电容器由正极、隔膜、电解质、集流体和负极组成。其中,电极材料对超级电容器的电化学性能起主导作用。钼酸镍(NiMoO4)的优点有晶体结构稳定、电导率高、比电容高,但其倍率性能差、氧化还原反(本文来源于《2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集》期刊2019-04-20)

刘金章,赵逸[8](2019)在《基于两种新型导电聚合物的水系非对称超级电容器》一文中研究指出非对称超级电容器(ASC)一般采用水系电解液,而且正、负两种电极材料的搭配可使器件的电压高于水的电解电压(~1.2 V),有利于能量密度的提高。已报道的ASC大都基于无机赝电容材料,具有自身电阻大、电极的质量载量低等缺点。赝电容有机小分子材料种类繁多,性能不一,具有广阔的研究空间[1,2]。本研究将新型的导电聚合物和传统的多孔活(本文来源于《2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集》期刊2019-04-20)

亢静锐[9](2018)在《非对称混合电容器Li_4Ti_5O_(12)负极材料的性能研究》一文中研究指出步入二十一世纪后,能源枯竭问题日益迫切,许多新能源技术方法和二次能源的使用受到更为广泛地重视。结合锂离子电池高能量和超级电容器高功率的混合电容器的发展越来越受人们的关注,而从锂离子电池材料中寻找有机系混合电容器负极材料是现今研究方案之一。以Li_2CO_3和TiO_2分别充当锂源和钛源,采用高温固相法制备负极材料Li_4Ti_5O_(12);以Ti(OC_4H_9)_4和LiOH·H_2O分别充当钛源和锂源,采用水热法合成负极材料Li_4Ti_5O_(12)。通过改变工艺参数、掺杂剂种类和用量等方面研究其对负极材料Li_4Ti_5O_(12)性能影响,并通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)表征Li_4Ti_5O_(12)的晶体结构和微观形貌,蓝电及电化学工作站测试其电化学性能。结果表明:当Li_2CO_3过量10wt%时可制备出纯相Li_4Ti_5O_(12),且煅烧温度为750℃时性能最佳。复合2.5wt%的碳纳米管(CNTs)和2wt%的葡萄糖后可使得Li_4Ti_5O_(12)性能更为优异,在电流密度为20 mA·g~(-1)时放电比容量达251.9 mAh·g~(-1);在电流密度1 A·g~(-1)时其放电比容量仍可达142.5 mAh·g~(-1),且与活性炭(AC)匹配为混合电容器,比功率为455.31 W·kg~(-1)时其比能量达37.9 Wh·kg~(-1)。当LiOH·H2O与Ti(OC_4H_9)_4摩尔比为4.2/5时水热法合成的Li_4Ti_5O_(12)性能最优,在电流密度1 A·g~(-1)下经1000次循环其可逆容量达到73.12%。经650℃煅烧其在较大电流密度2 A·g~(-1)经1000次循环后容量稳定到129.1 mAh·g~(-1),容量保持率达77.21%;当加入0.08 mol的乙酸钴时电流密度2 A·g~(-1)循环1000次,其放电比容量为144.6 mAh·g~(-1),容量保持率可达92.17%,且与活性炭匹配为混合电容器,比功率由59.86 W·kg~(-1)增加到465.14 W·kg~(-1)时,其比能量仍可达61.1 Wh·kg~(-1)。图50幅;表11个;参66篇。(本文来源于《华北理工大学》期刊2018-11-22)

许家胜,孙誉东,鲁明俊,王琳,张杰[10](2019)在《一步电沉积法制备Ni_3S_2纳米片阵列作为高性能非对称超级电容器的研究(英文)》一文中研究指出本文采用一步电沉积法制备了Ni_3S_2纳米片阵列超级电容器电极. Ni_3S_2纳米片彼此互连能够为电子传导提供快速通道,有利于电子与离子传输,提供了丰富的赝电容反应位点.采用不同电沉积次数探究了不同负载量的Ni_3S_2对其电化学性能的影响.性能最好的Ni_3S_2电极在1 A g~(-1)下展示出773.6 F g~(-1)的单位比电容,在10 A g~(-1)时具有84.3%的优异倍率性能.组装的非对称超级电容器(Ni_3S_2//rGO)表现出优良的使用性能.这些结果表明了所制备的Ni_3S_2超级电容器电极材料具有广阔的应用前景.电沉积法控制Ni_3S_2负载量的策略能够为电极材料制备提供一种新思路.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年05期)

非对称电容器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

非对称型超级电容器结合了双电层电容器和法拉第准电容器的优点,具备高能量密度和功率密度、循环寿命长等特性,成为近年来超级电容器领域的研究热点。非对称型超级电容器电极材料包括碳材料/过渡金属氧化物体系、碳材料/导电聚合物体系和金属氧化物/导电聚合物体系,综述了非对称型超级电容器电极材料的类型及研究进展。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非对称电容器论文参考文献

[1].闫慧君,白建伟,王玉,周红霞,景晓燕.负载高性能MnO_2@Ni(OH)_2核/壳纳米线阵列碳布电极的非对称超级电容器性能研究[J].材料工程.2019

[2].段应娇,王倩.非对称型超级电容器电极材料研究进展[J].化工新型材料.2019

[3].张晓萌.二维镍钴基磷(硫)化物的设计合成及非对称超级电容器性能研究[D].黑龙江大学.2019

[4].顾芸.基于硒化镍及其复合电极材料的非对称超级电容器研究[D].华侨大学.2019

[5].杨景海,王叁龙.CoO@Ni-Co-S无粘结剂电极材料非对称型超级电容器性能研究[J].吉林师范大学学报(自然科学版).2019

[6].袁方莹.用于非对称超级电容器的VN制备及性能研究[J].中国金属通报.2019

[7].李艳,张升明,张振兴.高性能锰掺杂钼酸镍纳米结构非对称超级电容器[C].2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集.2019

[8].刘金章,赵逸.基于两种新型导电聚合物的水系非对称超级电容器[C].2019年第四届全国新能源与化工新材料学术会议暨全国能量转换与存储材料学术研讨会摘要集.2019

[9].亢静锐.非对称混合电容器Li_4Ti_5O_(12)负极材料的性能研究[D].华北理工大学.2018

[10].许家胜,孙誉东,鲁明俊,王琳,张杰.一步电沉积法制备Ni_3S_2纳米片阵列作为高性能非对称超级电容器的研究(英文)[J].ScienceChinaMaterials.2019

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