低成本纳米片状钴铁硼化物的制备及其电化学性能的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianlovepan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着我国经济的快速发展,能源短缺与环保危机日益严重,迫切需要开发新能源材料以满足能源与环保的要求。在目前的研究热点中,超级电容器和电解水是两个重点研究方向。但现有电极材料的性能及其解释尚不完善,迫切需要开发一种全新的电极材料来满足应用的需求。最近金属与非金属形成的化合物引起了众多研究者的注意,其中硼化物由于其具有独特的结构和优异的物理和化学性质,得到大量关注。本文主要通过酸处理后的泡沫镍为基体,在其表面利用化学还原法负载了非晶态的钴铁硼化物,制备成了自支撑的纳米片状Co-Fe-B和泡沫镍的复合电极材料,研究了其超电容特性和电解水性能。论文第一部分提出了在泡沫镍基体上大量制备过渡金属硼化物的方法,制备了钴铁硼化物电极材料.通过优化钴和铁的比例、控制反应时间和反应产物的浓度,得到了结构最佳,性能最好的电极材料。通过SEM、TEM、XPS等表征方法,分析了制备的硼化物的形貌、结构和成分组成。通过电化学性能测试,该电极材料表现出高达1073 F·g-1的比电容,并且组装后的非对称超级电容器在循环稳定性测试中保持原来126%的超好循环性能。论文中进一步对其性能进行了解释,总结出具有极好性能的原因在于许多方面。揭示了合适的钴和铁的比例提供了最佳的钴和铁的协同效应,充分地利用了两者的优势;调查了非晶态的结构由于具有混乱的原子排列具有提高电化学性能的特性;实验证明了钴铁硼化物相对于钴铁氧化物的优势是导电性的提高;总结了泡沫镍基体优良的导电性导致了快速的离子迁移和电子转移。论文第二部分通过利用钴基催化剂的性能优势以及铁的引入会提高钴基催化剂的导电性的特点,对第一部分制备的钴铁硼化物进行了HER和OER性能测试。结果表明,制备的硼化物同时具有高的OER和HER催化活性。随后,将硼化物组装成两电极的电解水装置,得出了较低的电解水过电位和良好的长期循环稳定性。
其他文献
芫根营养丰富,研究发现芫根有多种功效。蔬菜腌制既是一种蔬菜保藏方法,又能呈现与新鲜蔬菜不一样的风味,藏民有腌制芫根的历史,但是目前还没有对芫根腌制研究的相关报道。芫
以金属镁作为负极的可充镁电池具有价格低廉、体积能量密度高、环境友好以及安全隐患低等特点,因此有望成为替代锂电池的有力候选者之一。然而,由于二价镁离子的电荷密度高、
随着现代社会的不断进步,人类对能源的需求日益增加,但是目前不可再生的、燃烧产物污染严重的化石燃料仍然是人类最重要的能量来源。因此,对于清洁、可再生绿色能源的研究与
我国是阳离子染料生产和使用的主要国家,每年产量占染料生产总量的20%30%。阳离子染料在生产和使用过程中容易流失,废水的色度高达几万至几十万,因其含有复杂的芳香基团而难
新场气田是四川盆地西部一个多气藏的复合大型气田,沙溪庙组58 口井(水平井3口)位于新场气田中东部区域的联益公司区块。但随着气藏开发的深入,气层平均压力和日产气量逐年下
由于受到气流等因素的干扰,多基线机载SAR系统中的雷达传感器在飞行中不可避免会产生位置偏移,这种位置偏移引起的运动误差会影响雷达天线相位中心的位置和雷达波束的指向,导
中环化合物,特别是十元环化合物是一类重要的环状骨架,广泛存在于天然化合物与一些具有药物活性的分子当中。传统的高阶[8+2]环加成反应通常只能够构建含有十元环骨架的并环
深海热液区自发现以来,一直被认为是一类黑暗、高温、高压并具有陡变物理和化学梯度的极端生态系统,含有大量还原性物质的热液与周围海水快速混合形成热液羽状流。热液羽流中
在药物合成和化工生产中,亚胺作为重要的中间体,有着广泛的应用。而在传统的胺与羰基化合物缩合的工艺上,由于羰基化合物非常活泼,难以得到理想的产率,因此寻找反应条件温和,
随着浅部资源的逐渐枯竭,深部开采将成为我们未来获取矿产资源的主要途径之一。尾砂胶结充填技术成为实现深部矿山安全、绿色、高效开采的重要技术载体。虽然胶结充填技术可