胡在欣:V基超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究论文

胡在欣:V基超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究论文

本文主要研究内容

作者胡在欣(2019)在《V基超级电容器电极材料的制备及电化学性能研究》一文中研究指出:超级电容器(又称电化学电容器),具有功率密度高,循环稳定性好以及充电/放电速率快等优点,是比较有前景的储能器件。而电极材料的性质是决定超级电容器性能的关键因素。这就要求电极材料不仅合成简单、环境友好,而且还需要具备良好的电化学性能。常见的超级电容器电极材料主要包括碳材料、金属化合物以及高分子导电聚合物等。然而,单组分电极材料往往不能克服自身的缺陷而难以满足实际应用的需求。因此构建复合电极材料成为超级电容器研究领域的热点,利用不同材料的协同效应可有效提高电极材料的电化学性能。本论文合成了两种过渡金属化合物V2O3和VC电极材料。为了提高材料的电容性能,进一步将这两种化合物颗粒负载到介孔碳(MC)载体上,合成了复合电极材料介孔碳负载氧化钒(V2O3@MC)和介孔碳负载碳化钒(VC@MC)。通过XRD、SEM、TEM、N2吸脱附等表征方法对所制备的电极材料的微观结构和形貌进行表征分析。此外,通过循环伏安法(CV)、恒电流充电/放电(GCD)和电化学阻抗(EIS)等电化学手段对所制备的材料进行电化学性能的研究。V2O3@MC复合电极材料的电化学性能。实验结果表明,在1M Na2SO4电解液中,V2O3@MC复合电极与单独的V2O3相比具有更高的比容量,在电流密度为0.25 A g-1和1.00 A g-1时分别达到354.9 F g-1和301.5 F g-1;V2O3@MC在1000次恒流充放电循环后保留率高达97.6%,而V2O3容量保持率仅仅为26.5%。在1M H2SO4电解液中测试的V2O3@MC电极最大比容量可以达到189.2 F g-1,比V2O3增大了约59.2 F g-1。在对其进行1000次循环性能测试后,V2O3@MC表现出高的电容保持率(89.3%),而V2O3保持率仅为7.0%。以上优异的性能证明了V2O3@MC复合材料在超级电容器的应用中可以成为一种有前景的电极材料。VC@MC复合电极材料的电化学性能。测试得出在1.00 A g-1电流密度下,VC电极材料在不同电解液:1M H2SO4、1M Na2SO4、1M KOH中比电容分别达到95.6、111.0和74.4 F g-1。VC@MC复合材料由于具有介孔结构和高比表面积的特性,因此可以有效地容纳电解质离子迁移并且加速电子转移。VC@MC电极在三种电解液中比容量分别高达191.2、169.8和150.4 F g-1,在循环性能测试后容量保持率为91.4%,87.4%和87.5%。因此,VC@MC复合电极材料相对于单组分材料表现出优异的比电容、倍率性能及循环稳定性。综上,本论文研究制备的复合电极材料表现出优于单一电极材料的电化学性能,丰富了超级电容器电极材料的研究内容,这说明了合成负载型复合材料是提高电极电化学性能的有效途径。

Abstract

chao ji dian rong qi (you chen dian hua xue dian rong qi ),ju you gong lv mi du gao ,xun huan wen ding xing hao yi ji chong dian /fang dian su lv kuai deng you dian ,shi bi jiao you qian jing de chu neng qi jian 。er dian ji cai liao de xing zhi shi jue ding chao ji dian rong qi xing neng de guan jian yin su 。zhe jiu yao qiu dian ji cai liao bu jin ge cheng jian chan 、huan jing you hao ,er ju hai xu yao ju bei liang hao de dian hua xue xing neng 。chang jian de chao ji dian rong qi dian ji cai liao zhu yao bao gua tan cai liao 、jin shu hua ge wu yi ji gao fen zi dao dian ju ge wu deng 。ran er ,chan zu fen dian ji cai liao wang wang bu neng ke fu zi shen de que xian er nan yi man zu shi ji ying yong de xu qiu 。yin ci gou jian fu ge dian ji cai liao cheng wei chao ji dian rong qi yan jiu ling yu de re dian ,li yong bu tong cai liao de xie tong xiao ying ke you xiao di gao dian ji cai liao de dian hua xue xing neng 。ben lun wen ge cheng le liang chong guo du jin shu hua ge wu V2O3he VCdian ji cai liao 。wei le di gao cai liao de dian rong xing neng ,jin yi bu jiang zhe liang chong hua ge wu ke li fu zai dao jie kong tan (MC)zai ti shang ,ge cheng le fu ge dian ji cai liao jie kong tan fu zai yang hua fan (V2O3@MC)he jie kong tan fu zai tan hua fan (VC@MC)。tong guo XRD、SEM、TEM、N2xi tuo fu deng biao zheng fang fa dui suo zhi bei de dian ji cai liao de wei guan jie gou he xing mao jin hang biao zheng fen xi 。ci wai ,tong guo xun huan fu an fa (CV)、heng dian liu chong dian /fang dian (GCD)he dian hua xue zu kang (EIS)deng dian hua xue shou duan dui suo zhi bei de cai liao jin hang dian hua xue xing neng de yan jiu 。V2O3@MCfu ge dian ji cai liao de dian hua xue xing neng 。shi yan jie guo biao ming ,zai 1M Na2SO4dian jie ye zhong ,V2O3@MCfu ge dian ji yu chan du de V2O3xiang bi ju you geng gao de bi rong liang ,zai dian liu mi du wei 0.25 A g-1he 1.00 A g-1shi fen bie da dao 354.9 F g-1he 301.5 F g-1;V2O3@MCzai 1000ci heng liu chong fang dian xun huan hou bao liu lv gao da 97.6%,er V2O3rong liang bao chi lv jin jin wei 26.5%。zai 1M H2SO4dian jie ye zhong ce shi de V2O3@MCdian ji zui da bi rong liang ke yi da dao 189.2 F g-1,bi V2O3zeng da le yao 59.2 F g-1。zai dui ji jin hang 1000ci xun huan xing neng ce shi hou ,V2O3@MCbiao xian chu gao de dian rong bao chi lv (89.3%),er V2O3bao chi lv jin wei 7.0%。yi shang you yi de xing neng zheng ming le V2O3@MCfu ge cai liao zai chao ji dian rong qi de ying yong zhong ke yi cheng wei yi chong you qian jing de dian ji cai liao 。VC@MCfu ge dian ji cai liao de dian hua xue xing neng 。ce shi de chu zai 1.00 A g-1dian liu mi du xia ,VCdian ji cai liao zai bu tong dian jie ye :1M H2SO4、1M Na2SO4、1M KOHzhong bi dian rong fen bie da dao 95.6、111.0he 74.4 F g-1。VC@MCfu ge cai liao you yu ju you jie kong jie gou he gao bi biao mian ji de te xing ,yin ci ke yi you xiao de rong na dian jie zhi li zi qian yi bing ju jia su dian zi zhuai yi 。VC@MCdian ji zai san chong dian jie ye zhong bi rong liang fen bie gao da 191.2、169.8he 150.4 F g-1,zai xun huan xing neng ce shi hou rong liang bao chi lv wei 91.4%,87.4%he 87.5%。yin ci ,VC@MCfu ge dian ji cai liao xiang dui yu chan zu fen cai liao biao xian chu you yi de bi dian rong 、bei lv xing neng ji xun huan wen ding xing 。zeng shang ,ben lun wen yan jiu zhi bei de fu ge dian ji cai liao biao xian chu you yu chan yi dian ji cai liao de dian hua xue xing neng ,feng fu le chao ji dian rong qi dian ji cai liao de yan jiu nei rong ,zhe shui ming le ge cheng fu zai xing fu ge cai liao shi di gao dian ji dian hua xue xing neng de you xiao tu jing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北师范大学的胡在欣,发表于刊物河北师范大学2019-06-20论文,是一篇关于超级电容器论文,碳化钒论文,氧化钒论文,复合论文,河北师范大学2019-06-20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,资料来自河北师范大学2019-06-20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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