黄建玲:基于MnCo2O4复合电极的锂离子混合电容器研究论文

黄建玲:基于MnCo2O4复合电极的锂离子混合电容器研究论文

本文主要研究内容

作者黄建玲(2019)在《基于MnCo2O4复合电极的锂离子混合电容器研究》一文中研究指出:由于化石燃料能源的不可再生性,能源问题成为了21世纪社会科技发展的重大挑战之一。而且近年来随着便携式电子设备和新能源汽车市场的激增,高功率和高能量密度的储能器件的发展尤为迫切。锂离子电池(LIBs)具有高的能量密度,但其功率密度较低;超级电容器(SCs)呈现出高的功率密度,但其能量密度较低。锂离子电容器(LICs)是一种基于双电层和锂离子嵌入/脱嵌的双重储能机制的新型储能器件,兼具LIBs和SCs的优点,有望具有高的能量和功率密度,会具有更广的应用前景。但研究发现其倍率性和循环稳定性较差。本文以获得高的能量密度、倍率性和循环稳定性的LICs为目标,以钴酸锰复合电极为研究对象,从以下三个方面对LICs展开了研究:1.通过水热法合成颗粒状MnCo2O4,与还原氧化石墨烯(rGO)复合得到MnCo2O4/rGO复合材料。结果表明,rGO可提高电极材料的电导率和比表面积。在0.1 A g-1电流密度下,复合材料的比容量高达1170 mAh g-1,优于纯的MnCo2O4。将其预嵌锂后与活性炭(AC)组装成扣式MnCo2O4/rGO//AC LIC,能量密度最高可达78.8 Wh kg-1(功率密度为198.8 W kg-1);在功率密度为3017.3W kg-1时,能量密度仍有36.2 Wh kg-1;经1000次循环后电容保持率为76.9%,展现了较好的电化学性能。2.通过水热法合成TiO2纳米管,并与MnCo2O4复合获得MnCo2O4/TiO2复合材料。结果表明,TiO2纳米管可提升电极材料的比表面积,改善电极材料的倍率性和循环稳定性。在0.1 A g-1电流密度下,比容量高达948 mAh g-1,高于纯的MnCo2O4。随后对其预嵌锂并组装成扣式MnCo2O4/TiO2//AC LIC,在功率密度为254.8 W kg-1下,具有最高能量密度,为89.8 Wh kg-1;在功率密度为3407.6 W kg-1时,能量密度仍有44.3 Wh kg-1;且经1000次循环后电容保持率为81.9%,展现了良好的循环稳定性。3.通过水热法合成花瓣状结构MoS2,并与MnCo2O4复合得到MnCo2O4/MoS2复合材料。结果表明,MoS2可增大电极材料的导电性。在0.1 A g-1电流密度下测得,比容量高达1288 mAh g-1,超过纯的MnCo2O4。对其进行预嵌锂后与AC组装成扣式MnCo2O4/rGO//AC LIC,该器件能量密度最高可达97.8 Wh kg-1(功率密度达313.7 W kg-1),最高功率密度为2996.8 W kg-1(能量密度达45.6 Wh kg-1);经1000次循环后电容保持率为80.1%,展现了良好的电化学性能。

Abstract

you yu hua dan ran liao neng yuan de bu ke zai sheng xing ,neng yuan wen ti cheng wei le 21shi ji she hui ke ji fa zhan de chong da tiao zhan zhi yi 。er ju jin nian lai sui zhao bian xie shi dian zi she bei he xin neng yuan qi che shi chang de ji zeng ,gao gong lv he gao neng liang mi du de chu neng qi jian de fa zhan you wei pai qie 。li li zi dian chi (LIBs)ju you gao de neng liang mi du ,dan ji gong lv mi du jiao di ;chao ji dian rong qi (SCs)cheng xian chu gao de gong lv mi du ,dan ji neng liang mi du jiao di 。li li zi dian rong qi (LICs)shi yi chong ji yu shuang dian ceng he li li zi qian ru /tuo qian de shuang chong chu neng ji zhi de xin xing chu neng qi jian ,jian ju LIBshe SCsde you dian ,you wang ju you gao de neng liang he gong lv mi du ,hui ju you geng an de ying yong qian jing 。dan yan jiu fa xian ji bei lv xing he xun huan wen ding xing jiao cha 。ben wen yi huo de gao de neng liang mi du 、bei lv xing he xun huan wen ding xing de LICswei mu biao ,yi gu suan meng fu ge dian ji wei yan jiu dui xiang ,cong yi xia san ge fang mian dui LICszhan kai le yan jiu :1.tong guo shui re fa ge cheng ke li zhuang MnCo2O4,yu hai yuan yang hua dan mo xi (rGO)fu ge de dao MnCo2O4/rGOfu ge cai liao 。jie guo biao ming ,rGOke di gao dian ji cai liao de dian dao lv he bi biao mian ji 。zai 0.1 A g-1dian liu mi du xia ,fu ge cai liao de bi rong liang gao da 1170 mAh g-1,you yu chun de MnCo2O4。jiang ji yu qian li hou yu huo xing tan (AC)zu zhuang cheng kou shi MnCo2O4/rGO//AC LIC,neng liang mi du zui gao ke da 78.8 Wh kg-1(gong lv mi du wei 198.8 W kg-1);zai gong lv mi du wei 3017.3W kg-1shi ,neng liang mi du reng you 36.2 Wh kg-1;jing 1000ci xun huan hou dian rong bao chi lv wei 76.9%,zhan xian le jiao hao de dian hua xue xing neng 。2.tong guo shui re fa ge cheng TiO2na mi guan ,bing yu MnCo2O4fu ge huo de MnCo2O4/TiO2fu ge cai liao 。jie guo biao ming ,TiO2na mi guan ke di sheng dian ji cai liao de bi biao mian ji ,gai shan dian ji cai liao de bei lv xing he xun huan wen ding xing 。zai 0.1 A g-1dian liu mi du xia ,bi rong liang gao da 948 mAh g-1,gao yu chun de MnCo2O4。sui hou dui ji yu qian li bing zu zhuang cheng kou shi MnCo2O4/TiO2//AC LIC,zai gong lv mi du wei 254.8 W kg-1xia ,ju you zui gao neng liang mi du ,wei 89.8 Wh kg-1;zai gong lv mi du wei 3407.6 W kg-1shi ,neng liang mi du reng you 44.3 Wh kg-1;ju jing 1000ci xun huan hou dian rong bao chi lv wei 81.9%,zhan xian le liang hao de xun huan wen ding xing 。3.tong guo shui re fa ge cheng hua ban zhuang jie gou MoS2,bing yu MnCo2O4fu ge de dao MnCo2O4/MoS2fu ge cai liao 。jie guo biao ming ,MoS2ke zeng da dian ji cai liao de dao dian xing 。zai 0.1 A g-1dian liu mi du xia ce de ,bi rong liang gao da 1288 mAh g-1,chao guo chun de MnCo2O4。dui ji jin hang yu qian li hou yu ACzu zhuang cheng kou shi MnCo2O4/rGO//AC LIC,gai qi jian neng liang mi du zui gao ke da 97.8 Wh kg-1(gong lv mi du da 313.7 W kg-1),zui gao gong lv mi du wei 2996.8 W kg-1(neng liang mi du da 45.6 Wh kg-1);jing 1000ci xun huan hou dian rong bao chi lv wei 80.1%,zhan xian le liang hao de dian hua xue xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华侨大学的黄建玲,发表于刊物华侨大学2019-10-31论文,是一篇关于锂离子电容器论文,钴酸锰论文,还原氧化石墨烯论文,二氧化钛论文,硫化钼论文,华侨大学2019-10-31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,资料来自华侨大学2019-10-31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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