硫化镍/生物质炭复合材料的制备及其电化学性能的研究
发布时间：2025-05-08 03:11
近年来,环境污染和能源紧缺已经成为了人类社会不可忽视的两大问题,为了缓解严峻的环境资源形势,清洁型能源成为了整个世界范围内最炙手可热的研究方向,其中电化学储能技术应用最为广泛。超级电容器以其超高的功率密度在储能装置中占有着一席之地,超级电容器根据储能原理主要分为两种:赝电容超级电容器和双电层电容超级电容器。硫化镍作为典型的赝电容材料,它的理论容量高达590mAh g-1,但是在充放电过程中由于S2-的结构稳定性差,容量衰减得会比较厉害;与之相反,生物质炭材料作为碳材料的一种具备典型的双电层特征,其优点在于循环稳定性良好,然而其比电容较低。本实验将通过制备两种材料的复合物来提高他们的电化学性能。本文以高温固相法合成了两种生物质炭材料:栗子壳生物质炭材料（LC）和芹菜生物质炭材料（QC）,两种生物质炭材料通过扫描电镜（SEM）表征,其表面均存在着大量的微孔和介孔;X射线衍射（XRD）和拉曼光谱分析显示两种生物质炭均属于无定形碳;FT-IR证明了两种生物质炭材料均含有氮氧官能团。其中栗子壳与氢氧化钾质量比为1:3的栗子壳生物质炭（LC-3）材料比表面...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景与意义
1.2 超级电容器简介
1.2.1 双电层电容
1.2.2 赝电容
1.2.3 混合型超级电容器
1.3 硫化镍/生物质炭复合材料的合成
1.3.1 硫化镍
1.3.2 生物质炭
1.3.3 硫化镍/炭复合材料
1.4 本论文主要研究内容
第2章 实验
2.1 实验药品
2.2 实验仪器
2.3 材料制备方法
2.3.1 栗子壳生物质炭材料的制备
2.3.2 芹菜生物质炭材料的制备
2.3.3 硫化镍/生物质炭复合材料的制备
2.3.4 电极片的制备
2.3.5 超级电容器测试体系
2.4 硫化镍/生物质炭电极材料的表征及电化学测量方法
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 傅里叶红外光谱测试(FT-IR)
2.4.4 比表面积分析仪(BET)
2.4.5 拉曼光谱仪
2.4.6 差热-热重(TG-DTA)分析
2.4.7 恒流充放电测试(GC)
2.4.8 循环伏安测试(CV)
2.4.9 交流阻抗测试(EIS)
第3章 栗子壳生物质炭材料
3.1 引言
3.2 栗子壳生物质炭的XRD分析
3.3 栗子壳生物质碳材料的SEM分析
3.4 栗子壳生物质炭的红外光谱分析
3.5 栗子壳生物质炭BET分析
3.6 栗子壳生物质炭材料拉曼光谱分析
3.7 栗子壳生物质炭材料的电化学性能分析
3.7.1 栗子壳生物质炭在6M KOH电解液下的电化学性能测试
3.7.2 栗子壳生物质炭在1M H2SO4电解液下的电化学性能测试
3.7.3 栗子壳生物质炭在3M KOH电解液下的电化学性能测试
3.8 本章小结
第4章 芹菜生物质炭材料
4.1 引言
4.2 芹菜生物质炭材料的XRD分析
4.3 芹菜生物质炭材料的SEM分析
4.4 芹菜生物质炭材料的红外光谱分析
4.5 芹菜生物质炭材料的电化学性能分析
4.5.1 芹菜生物质炭在6M KOH电解液下的电化学性能测试
4.5.2 芹菜生物质炭在1M H2SO4电解液下的电化学性能测试
4.5.3 芹菜生物质炭在3M KOH电解液下的电化学性能测试
4.6 本章小结
第5章 硫化镍/栗子壳炭复合材料
5.1 引言
5.2 不同原料配比的硫化镍/栗子壳炭复合材料的电化学性能分析
5.3 不同反应时间的硫化镍/栗子壳炭复合材料的电化学性能分析
5.4 硫化镍/栗子壳炭复合材料的XRD分析
5.5 硫化镍/栗子壳复合材料的拉曼光谱分析
5.6 硫化镍/栗子壳炭复合材料的SEM以及EDS分析
5.7 硫化镍/栗子壳炭复合材料的热重分析
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：4044227
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景与意义
1.2 超级电容器简介
1.2.1 双电层电容
1.2.2 赝电容
1.2.3 混合型超级电容器
1.3 硫化镍/生物质炭复合材料的合成
1.3.1 硫化镍
1.3.2 生物质炭
1.3.3 硫化镍/炭复合材料
1.4 本论文主要研究内容
第2章 实验
2.1 实验药品
2.2 实验仪器
2.3 材料制备方法
2.3.1 栗子壳生物质炭材料的制备
2.3.2 芹菜生物质炭材料的制备
2.3.3 硫化镍/生物质炭复合材料的制备
2.3.4 电极片的制备
2.3.5 超级电容器测试体系
2.4 硫化镍/生物质炭电极材料的表征及电化学测量方法
2.4.1 X射线衍射分析(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.4.3 傅里叶红外光谱测试(FT-IR)
2.4.4 比表面积分析仪(BET)
2.4.5 拉曼光谱仪
2.4.6 差热-热重(TG-DTA)分析
2.4.7 恒流充放电测试(GC)
2.4.8 循环伏安测试(CV)
2.4.9 交流阻抗测试(EIS)
第3章 栗子壳生物质炭材料
3.1 引言
3.2 栗子壳生物质炭的XRD分析
3.3 栗子壳生物质碳材料的SEM分析
3.4 栗子壳生物质炭的红外光谱分析
3.5 栗子壳生物质炭BET分析
3.6 栗子壳生物质炭材料拉曼光谱分析
3.7 栗子壳生物质炭材料的电化学性能分析
3.7.1 栗子壳生物质炭在6M KOH电解液下的电化学性能测试
3.7.2 栗子壳生物质炭在1M H2SO4电解液下的电化学性能测试
3.7.3 栗子壳生物质炭在3M KOH电解液下的电化学性能测试
3.8 本章小结
第4章 芹菜生物质炭材料
4.1 引言
4.2 芹菜生物质炭材料的XRD分析
4.3 芹菜生物质炭材料的SEM分析
4.4 芹菜生物质炭材料的红外光谱分析
4.5 芹菜生物质炭材料的电化学性能分析
4.5.1 芹菜生物质炭在6M KOH电解液下的电化学性能测试
4.5.2 芹菜生物质炭在1M H2SO4电解液下的电化学性能测试
4.5.3 芹菜生物质炭在3M KOH电解液下的电化学性能测试
4.6 本章小结
第5章 硫化镍/栗子壳炭复合材料
5.1 引言
5.2 不同原料配比的硫化镍/栗子壳炭复合材料的电化学性能分析
5.3 不同反应时间的硫化镍/栗子壳炭复合材料的电化学性能分析
5.4 硫化镍/栗子壳炭复合材料的XRD分析
5.5 硫化镍/栗子壳复合材料的拉曼光谱分析
5.6 硫化镍/栗子壳炭复合材料的SEM以及EDS分析
5.7 硫化镍/栗子壳炭复合材料的热重分析
5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：4044227
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