摘要 | 第11-13页 |
Abstract | 第13-15页 |
第1章 绪论 | 第16-38页 |
1.1 引言 | 第16-17页 |
1.2 超级电容器的概述 | 第17-22页 |
1.2.1 超级电容器的特性 | 第17-18页 |
1.2.2 超级电容器的组成 | 第18-19页 |
1.2.3 超级电容器国内外发展概况 | 第19-20页 |
1.2.4 超级电容器的应用领域 | 第20-22页 |
1.3 双电层电容器 | 第22-26页 |
1.3.1 双电层电容器的工作原理 | 第22-23页 |
1.3.2 双电层电容器的电极材料 | 第23-26页 |
1.4 法拉第赝电容器 | 第26-31页 |
1.4.1 法拉第赝电容器的工作原理 | 第26-28页 |
1.4.2 金属氧化物赝电容器电极材料的研究进展 | 第28-30页 |
1.4.3 导电聚合物赝电容器的研究进展 | 第30-31页 |
1.5 混合电容器 | 第31-33页 |
1.5.1 混合电容器的研究进展 | 第31-32页 |
1.5.2 混合电容器的分类 | 第32-33页 |
1.6 本论文所选电极材料的研究现状 | 第33-35页 |
1.6.1 Ni(OH)_2 及其复合材料的研究现状 | 第33-34页 |
1.6.2 Co(OH)_2 及其复合材料的研究现状 | 第34页 |
1.6.3 Co-Ni 混合氧化物电极材料的研究现状 | 第34-35页 |
1.6.4 Co-Mn 混合氧化物电极材料的研究现状 | 第35页 |
1.7 选题思路及主要研究内容 | 第35-38页 |
1.7.1 选题依据 | 第35-36页 |
1.7.2 研究内容 | 第36-38页 |
第2章 实验原理及方法 | 第38-44页 |
2.1 主要实验材料和主要仪器设备 | 第38-39页 |
2.1.1 主要化学试剂及原材料 | 第38页 |
2.1.2 主要仪器设备 | 第38-39页 |
2.2 材料表征 | 第39-40页 |
2.2.1 氮气吸附脱附实验 | 第39页 |
2.2.2 材料的结构和形貌分析 | 第39-40页 |
2.3 超级电容器的测试方法和原理 | 第40-44页 |
2.3.1 电极片的制作 | 第40-41页 |
2.3.2 电化学性能测试 | 第41-44页 |
第3章 钴、镍金属氧化物结构和性能关系的初步探讨 | 第44-58页 |
3.1 引言 | 第44页 |
3.2 材料及电极的制备 | 第44-45页 |
3.2.1 不同Co(OH)_2 材料的制备 | 第44-45页 |
3.2.2 不同Ni(OH)_2 材料的制备 | 第45页 |
3.2.3 不同NiO 材料的制备 | 第45页 |
3.2.4 电极的制备 | 第45页 |
3.3 材料结构表征 | 第45-50页 |
3.3.1 电极材料的XRD 测试分析 | 第45-47页 |
3.3.2 电极材料的SEM测试分析 | 第47-48页 |
3.3.3 电极材料的BET测试分析 | 第48-50页 |
3.4 材料的电化学测试结果和讨论 | 第50-57页 |
3.4.1 不同Co(OH)_2电极材料的电化学性能测试结果 | 第50-52页 |
3.4.2 不同Ni(OH)_2电极材料的电化学性能测试结果 | 第52-54页 |
3.4.3 不同NiO电极材料的电化学性能测试结果 | 第54-55页 |
3.4.4 不同金属氧化物电极材料结构参数与电化学性能关系的分析 | 第55-57页 |
3.5 结论 | 第57-58页 |
第4章 Ni-Co 混合氧化物的制备及其超级电容性能研究 | 第58-74页 |
4.1 引言 | 第58-59页 |
4.2 材料及电极的制备 | 第59页 |
4.2.1 纯NiO材料的制备 | 第59页 |
4.2.2 纯C0_30_4材料的制备 | 第59页 |
4.2.3 Ni-Co混合氧化物的制备 | 第59页 |
4.2.4 电极的制备 | 第59页 |
4.3 材料结构表征 | 第59-64页 |
4.3.1 Ni-Co混合氧化物材料中Ni和Co含量比 | 第59-60页 |
4.3.2 材料的XRD 测试分析 | 第60-61页 |
4.3.3 材料的SEM测试分析 | 第61-62页 |
4.3.4 花状C0_(0.56_Ni_(0.44_氧化物微球的形成机理 | 第62-63页 |
4.3.5 材料的比表面积和孔径分布测试 | 第63-64页 |
4.4 材料的电化学测试结果和讨论 | 第64-72页 |
4.4.1 电极材料的循环伏安测试 | 第64-66页 |
4.4.2 电极材料的恒流充放电测试 | 第66-67页 |
4.4.3 Co、Ni 含量对Ni-Co 混合氧化物材料电化学性能的影响 | 第67-68页 |
4.4.4 Ni-Co 混合氧化物的比容量与放电电流密度的关系 | 第68-69页 |
4.4.5 热处理温度对Ni-Co 混合氧化物材料电化学性能的影响 | 第69-70页 |
4.4.6 材料的交流阻抗测试 | 第70-71页 |
4.4.7 Ni-Co 混合氧化物电极材料的循环寿命测试 | 第71-72页 |
4.5 本章小结 | 第72-74页 |
第5章 Co-Mn 混合氧化物的制备及其超级电容性能研究 | 第74-87页 |
5.1 引言 | 第74-75页 |
5.2 材料及电极的制备 | 第75-76页 |
5.2.1 纯C0_30_4 材料的制备 | 第75页 |
5.2.2 纯Mn_30_4 材料的制备 | 第75页 |
5.2.3 Co-Mn 混合氧化物的制备 | 第75页 |
5.2.4 电极的制备 | 第75-76页 |
5.3 材料结构表征 | 第76-79页 |
5.3.1 Co-Mn混合氧化物材料中Co和 Mn含量 | 第76页 |
5.3.2 材料的XRD 测试分析 | 第76-77页 |
5.3.3 材料的SEM测试分析 | 第77-78页 |
5.3.4 材料的比表面积和孔径分布测试 | 第78-79页 |
5.4 材料的电化学测试结果和讨论 | 第79-85页 |
5.4.1 电极材料的循环伏安测试 | 第79-80页 |
5.4.2 电极材料的恒流充放电测试 | 第80-82页 |
5.4.3 Co、Mn 含量对Co-Mn 混合氧化物材料电化学性能的影响 | 第82-83页 |
5.4.4 Co-Mn 混合氧化物的比容量与放电电流密度的关系 | 第83页 |
5.4.5 材料的交流阻抗测试 | 第83-84页 |
5.4.6 Co-Mn 混合氧化物电极材料的循环寿命测试 | 第84-85页 |
5.5 本章小结 | 第85-87页 |
第6章 金属氧化物纳米复合材料的制备及其在超级电容器中的应用 | 第87-117页 |
6.1 引言 | 第87-89页 |
6.1.1 分子筛的定义、结构和性质 | 第87-88页 |
6.1.2 导向剂法合成NaY 分子筛 | 第88-89页 |
6.1.3 研究的背景与意义 | 第89页 |
6.2 NaY 分子筛的可控合成 | 第89-91页 |
6.2.1 导向剂的制备 | 第90页 |
6.2.2 母液的制备 | 第90页 |
6.2.3 晶化 | 第90页 |
6.2.4 晶化产物洗涤与干燥 | 第90-91页 |
6.3 NaY 分子筛的改性 | 第91-92页 |
6.3.1 NaY 改性得USY | 第91-92页 |
6.3.2 USY 改性得DUSY | 第92页 |
6.4 USY 基纳米复合材料的制备 | 第92-93页 |
6.4.1 Ni(OH)_2/USY 复合材料的制备 | 第92页 |
6.4.2 Co(OH)_2/USY 复合材料的制备 | 第92-93页 |
6.5 分子筛的结构表征 | 第93-101页 |
6.5.1 NaY 分子筛的结构表征 | 第93-100页 |
6.5.2 USY分子筛的结构表征 | 第100-101页 |
6.6 USY 基纳米复合材料的结构表征 | 第101-104页 |
6.6.1 Ni(OH)_2/USY复合材料的结构表征 | 第101-103页 |
6.6.2 Co(OH)_2/USY复合材料的结构表征 | 第103-104页 |
6.7 Ni(OH)_2/USY 复合材料的超级电容性能测试 | 第104-109页 |
6.7.1 纯USY 分子筛材料的电化学性能测试 | 第104页 |
6.7.2 Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料的循环伏安测试 | 第104-105页 |
6.7.3 Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料的恒流充放电测试 | 第105-106页 |
6.7.4 不同氯化铵浓度对Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料比容量的影响 | 第106页 |
6.7.5 不同热处理温度对Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料比容量的影响 | 第106-107页 |
6.7.6 Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料的交流阻抗测试 | 第107-109页 |
6.7.7 Ni(OH)_2/USY 纳米复合材料的循环寿命测试 | 第109页 |
6.8 Co(OH)_2/USY 纳米复合材料的超级电容性能测试 | 第109-113页 |
6.8.1 Co(OH)_2/USY 电极材料的循环伏安测试 | 第110页 |
6.8.2 Co(OH)_2/USY 电极材料的恒电流充放电测试 | 第110页 |
6.8.3 Co(OH)_2/USY 电极材料的比电容与Co(OH)_2 质量分数的关系 | 第110-111页 |
6.8.4 不同氯化铵浓度对Co(OH)_2/USY 复合材料比容量的影响 | 第111-112页 |
6.8.5 充分离子交换法制备Co(OH)_2性能测试 | 第112-113页 |
6.9 Ni(OH)_2/DUSY 复合材料的电化学性能测试 | 第113-114页 |
6.10 分子筛的颗粒度对Ni(OH)_2/USY 复合材料比容量的影响 | 第114页 |
6.11 本章小结 | 第114-117页 |
第7章 Al 掺杂α-Ni(OH)_2 的制备及其超级电容性能研究 | 第117-126页 |
7.1 引言 | 第117-118页 |
7.2 纯α-Ni(OH)_2 和Al 掺杂α-Ni(OH)_2 材料与电极的制备 | 第118页 |
7.2.1 材料制备 | 第118页 |
7.2.2 电极的制备 | 第118页 |
7.3 纯α-Ni(OH)_2 和Al 掺杂α-Ni(OH)_2 材料的结构表征 | 第118-120页 |
7.3.1 Al 掺杂α-Ni(OH)_2 材料中Ni 和Al 原子个数百分比 | 第118-119页 |
7.3.2 材料的XRD 测试分析 | 第119-120页 |
7.3.3 材料的SEM测试分析 | 第120页 |
7.4 材料的电化学测试结果和讨论 | 第120-125页 |
7.4.1 Ni(OH)_2电极反应机理 | 第120-121页 |
7.4.2 材料的循环伏安测试 | 第121-122页 |
7.4.3 材料的恒电流充放电测试 | 第122-123页 |
7.4.4 材料的交流阻抗测试 | 第123-124页 |
7.4.5 材料的循环寿命测试 | 第124-125页 |
7.5 本章小结 | 第125-126页 |
第8章 Ni-Co 混合氧化物/AC 混合超级电容器的组装和性能测试 | 第126-136页 |
8.1 引言 | 第126-127页 |
8.2 正负电极材料的制备 | 第127页 |
8.2.1 正极材料C0_(0.56)Ni_(0.44) 氧化物制备 | 第127页 |
8.2.2 负极材料AC 活性碳的准备 | 第127页 |
8.3 正负电极的制备及电化学表征 | 第127-128页 |
8.3.1 正负极的制备 | 第127页 |
8.3.2 单电极和电容器的电化学表征 | 第127-128页 |
8.4 正负单电极的电化学性能测试 | 第128-130页 |
8.4.1 正负单电极的循环伏安测试 | 第128-129页 |
8.4.2 正负单电极的恒电流充放电测试 | 第129-130页 |
8.5 混合电容器的电化学性能测试 | 第130-131页 |
8.5.1 混合电容器的循环伏安测试 | 第130页 |
8.5.2 混合电容器的恒流充放电测试 | 第130-131页 |
8.6 正负极质量比对混合电容器的电化学性能测试 | 第131-132页 |
8.7 混合电容器与双电层电容器电化学性能比较 | 第132-134页 |
8.7.1 放电电流密度对电容器比容量的影响 | 第132-133页 |
8.7.2 功率密度和能量密度 | 第133-134页 |
8.8 混合电容器循环寿命测试 | 第134页 |
8.9 本章小结 | 第134-136页 |
结论 | 第136-140页 |
参考文献 | 第140-152页 |
致谢 | 第152-153页 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第153-154页 |