本文主要研究内容
作者黄飞飞（2019）在《Ni、Co、Mn、Bi氧化物/氢氧化物纳米材料的合成及电化学性能研究》一文中研究指出：电极材料作为超级电容器的核心部分,是决定其综合性能的主要因素。而高性能超级电容器电极的构建在于电极活性材料的合理结构设计和合成工艺的优化,其根本目的是通过简便的方法来增加电极材料的导电性、比表面积和结构稳定性从而实现高能量密度、高功率密度和优异的循环稳定性。相对于传统的碳基材料,Ni、Co、Mn、Bi氧化物/氢氧化物纳米材料及其复合物具有很高的理论比电容和较低的电阻,可以作为有希望的高性能超级电容器电极材料。本文从纳米电极材料的结构设计、合成方法和改善电化学性能出发,通过水热、溶剂热和化学刻蚀等方法合成了一系列结构独特、电化学性能优异的Ni、Co、Mn、Bi氧化物/氢氧化物及其复合物纳米电极材料。本论文的主要研究内容如下:1、在无任何粘结剂的条件下,通过一步简单的溶剂热直接在3D泡沫镍骨架上合成Bi7.53Co0.47O11.92的前驱体,随后经过热处理后得到均匀生长在泡沫镍骨架上的Bi7.53Co0.47O11.92纳米花。该纳米花由次级薄纳米片组成,其从核心生长并形成整合的花状,具有大的比表面积,低电阻和良好的结构稳定性。NF/Bi7.53Co0.47O11.92电极材料具有高的比电容(1046.1 F g-1,1 A g-1),优异的倍率性能(电容保持率81.7%,从1到10 A g-1)和良好的循环稳定性（3000圈循环后保持初始容量的80.5%）。组装后的NF/Bi7.53Co0.47O11.92//AC非对称超级电容器有着41.2 Wh kg-1的最大能量密度和7500 W kg-1的最高功率密度,在经历了8000圈的循环后,依然能达到初始比电容的83%。在实际应用中器件的串联和并联也有着良好的表现。2、以沸石咪唑骨架（ZIF-67）为牺牲模板和金属前体通过水热和硫化过程,设计和开发了一种均匀分散CoS2纳米粒子的空心镍钴层状双氢氧化物纳米笼组装在MnO2纳米管上的一维轴向分级结构。这种独特的一维轴向分级纳米结构的特征在于高比表面积和优良的结构稳定性,并且具有CoS2纳米颗粒在纳米笼中存在增加了导电性的同时也增强了结构的稳定性。电化学研究表明,MnO2@NiCo-LDH/CoS2电极材料在电流密度为1 A g-1时具有1547 F g-1的高比电容,在10A g-1时具有1189 F g-1的高比电容,表现出高的倍率性能（76.9%）和循环稳定性（2000圈后维持82.3%）。MnO2@NiCo-LDH/CoS2和活性炭组装的不对称能量超级电容器的最大能量密度为49.5 Wh kg-1,最大功率密度为9657.6 W kg-1。3、设计合成了在由MOFs衍生的中空Co-Co LDH/C纳米笼上负载粒径范围在4-8 nm的Ni（OH）2纳米点的Co-Co LDH/C/Ni（OH）2体系。充分利用Co-Co LDH/C纳米笼的大比面积,多孔径,优良的导电性和Ni（OH）2的高比电容潜力,从而通过两者的协同作用实现卓越的电化学性能。通过探究了Ni（OH）2纳米点负载量,得到Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50具有高达1426 F g-1(1 A g-1)的比电容,出色的倍率性能(90.2%,10 A g-1相对1 A g-1)和优异的循环稳定性（3000次循环后81.1%的电容保持率）。组装后的Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50//AC混合超级电容器,有着42.9 Wh kg-1的最大能量密度和7500 W kg-1的最高功率密度。电化学动力学分析表明Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50电极是以表面电容控制为主导的动力学行为,为其高比电容和高倍率性能的同时实现提供了基础。
Abstract
dian ji cai liao zuo wei chao ji dian rong qi de he xin bu fen ,shi jue ding ji zeng ge xing neng de zhu yao yin su 。er gao xing neng chao ji dian rong qi dian ji de gou jian zai yu dian ji huo xing cai liao de ge li jie gou she ji he ge cheng gong yi de you hua ,ji gen ben mu de shi tong guo jian bian de fang fa lai zeng jia dian ji cai liao de dao dian xing 、bi biao mian ji he jie gou wen ding xing cong er shi xian gao neng liang mi du 、gao gong lv mi du he you yi de xun huan wen ding xing 。xiang dui yu chuan tong de tan ji cai liao ,Ni、Co、Mn、Biyang hua wu /qing yang hua wu na mi cai liao ji ji fu ge wu ju you hen gao de li lun bi dian rong he jiao di de dian zu ,ke yi zuo wei you xi wang de gao xing neng chao ji dian rong qi dian ji cai liao 。ben wen cong na mi dian ji cai liao de jie gou she ji 、ge cheng fang fa he gai shan dian hua xue xing neng chu fa ,tong guo shui re 、rong ji re he hua xue ke shi deng fang fa ge cheng le yi ji lie jie gou du te 、dian hua xue xing neng you yi de Ni、Co、Mn、Biyang hua wu /qing yang hua wu ji ji fu ge wu na mi dian ji cai liao 。ben lun wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :1、zai mo ren he nian jie ji de tiao jian xia ,tong guo yi bu jian chan de rong ji re zhi jie zai 3Dpao mo nie gu jia shang ge cheng Bi7.53Co0.47O11.92de qian qu ti ,sui hou jing guo re chu li hou de dao jun yun sheng chang zai pao mo nie gu jia shang de Bi7.53Co0.47O11.92na mi hua 。gai na mi hua you ci ji bao na mi pian zu cheng ,ji cong he xin sheng chang bing xing cheng zheng ge de hua zhuang ,ju you da de bi biao mian ji ,di dian zu he liang hao de jie gou wen ding xing 。NF/Bi7.53Co0.47O11.92dian ji cai liao ju you gao de bi dian rong (1046.1 F g-1,1 A g-1),you yi de bei lv xing neng (dian rong bao chi lv 81.7%,cong 1dao 10 A g-1)he liang hao de xun huan wen ding xing （3000juan xun huan hou bao chi chu shi rong liang de 80.5%）。zu zhuang hou de NF/Bi7.53Co0.47O11.92//ACfei dui chen chao ji dian rong qi you zhao 41.2 Wh kg-1de zui da neng liang mi du he 7500 W kg-1de zui gao gong lv mi du ,zai jing li le 8000juan de xun huan hou ,yi ran neng da dao chu shi bi dian rong de 83%。zai shi ji ying yong zhong qi jian de chuan lian he bing lian ye you zhao liang hao de biao xian 。2、yi fei dan mi zuo gu jia （ZIF-67）wei xi sheng mo ban he jin shu qian ti tong guo shui re he liu hua guo cheng ,she ji he kai fa le yi chong jun yun fen san CoS2na mi li zi de kong xin nie gu ceng zhuang shuang qing yang hua wu na mi long zu zhuang zai MnO2na mi guan shang de yi wei zhou xiang fen ji jie gou 。zhe chong du te de yi wei zhou xiang fen ji na mi jie gou de te zheng zai yu gao bi biao mian ji he you liang de jie gou wen ding xing ,bing ju ju you CoS2na mi ke li zai na mi long zhong cun zai zeng jia le dao dian xing de tong shi ye zeng jiang le jie gou de wen ding xing 。dian hua xue yan jiu biao ming ,MnO2@NiCo-LDH/CoS2dian ji cai liao zai dian liu mi du wei 1 A g-1shi ju you 1547 F g-1de gao bi dian rong ,zai 10A g-1shi ju you 1189 F g-1de gao bi dian rong ,biao xian chu gao de bei lv xing neng （76.9%）he xun huan wen ding xing （2000juan hou wei chi 82.3%）。MnO2@NiCo-LDH/CoS2he huo xing tan zu zhuang de bu dui chen neng liang chao ji dian rong qi de zui da neng liang mi du wei 49.5 Wh kg-1,zui da gong lv mi du wei 9657.6 W kg-1。3、she ji ge cheng le zai you MOFsyan sheng de zhong kong Co-Co LDH/Cna mi long shang fu zai li jing fan wei zai 4-8 nmde Ni（OH）2na mi dian de Co-Co LDH/C/Ni（OH）2ti ji 。chong fen li yong Co-Co LDH/Cna mi long de da bi mian ji ,duo kong jing ,you liang de dao dian xing he Ni（OH）2de gao bi dian rong qian li ,cong er tong guo liang zhe de xie tong zuo yong shi xian zhuo yue de dian hua xue xing neng 。tong guo tan jiu le Ni（OH）2na mi dian fu zai liang ,de dao Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50ju you gao da 1426 F g-1(1 A g-1)de bi dian rong ,chu se de bei lv xing neng (90.2%,10 A g-1xiang dui 1 A g-1)he you yi de xun huan wen ding xing （3000ci xun huan hou 81.1%de dian rong bao chi lv ）。zu zhuang hou de Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50//AChun ge chao ji dian rong qi ,you zhao 42.9 Wh kg-1de zui da neng liang mi du he 7500 W kg-1de zui gao gong lv mi du 。dian hua xue dong li xue fen xi biao ming Co-Co LDH/C/Ni（OH）2-50dian ji shi yi biao mian dian rong kong zhi wei zhu dao de dong li xue hang wei ,wei ji gao bi dian rong he gao bei lv xing neng de tong shi shi xian di gong le ji chu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自安徽师范大学的黄飞飞，发表于刊物安徽师范大学2019-07-10论文，是一篇关于超级电容器论文,过渡金属论文,双氢氧化物论文,储能论文,安徽师范大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自安徽师范大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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