双金属硫化物电极材料的制备及电化学性能研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yunlong0451
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
超级电容器作为一种新型的电化学储能装置因其具有较高的功率密度、优异的循环性能及快速的充放电能力等特性,而广受大家关注。超级电容器的核心之一是电极材料,电极材料的好坏直接决定了电容装置的性能,在众多材料中,双金属硫化物因其特有的结构和优异的电化学性能,而被看作是具有巨大潜能的电极材料。本文以碳纤维布(CF)为基底材料,在此基础上复合双金属硫化物与氢氧化物,成功制备FeCo2S4/CF、NiCo2S4/CF和NiCo2S4@Ni(OH)2/CF,探讨工艺参数对结构和电化学性能的影响,并组装超级电容器器件,测试其电化学性能。1.采用“两步”水热法成功制备了FeCo2S4/CF复合电极材料,以CF为基底成功在其表面均匀的生长FeCo2S4,通过改变硫源分别制备出纳米管状和草坪针状两种不同形貌的FeCo2S4,当以Na2S·9H2O作为硫源时,在碳布上生长的纳米管状FeCo2S4复合电极材料具有更加优异的电化学性能:在电流密度为1 A·g-1时,其比电容可达到486 F·g-1。并以纳米管状的FeCo2S4/CF复合材料作为正极,商用RGO作为负极,组装非对称水系超级电容器,该装置表现出良好的电化学性能,在1 A·g-1的电流密度下,其能量密度可以达到32.5 Wh·kg-1,相应的功率密度为780 W·kg-1,经过5000圈的循环后,依然能够保持85.2%的电容量。2.通过简单的“两步”水热法成功制备NiCo2S4/CF电极材料,将NiCo2S4直接生长在基底材料碳布上,作为无添加剂无粘结剂的电极使用。在此基础上,实验通过改变氟化铵的量,研究其对NiCo2S4电极材料形貌和电化学性能的影响,并对样品进行物相结构表征和电化学性能测试,探究其最佳制备工艺。在1 A·g-1的电流密度下,纳米棒状NiCo2S4/CF电极材料表现出最好的性能,比电容可达884 F·g-1,菊花状的NiCo2S4/CF的比电容次之为630 F·g-1,海藻状的NiCo2S4/CF最差为408 F·g-1。3.采用恒电压沉积法在NiCo2S4纳米棒状材料的表面上合成Ni(OH)2制备出具有核壳结构的NiCo2S4@Ni(OH)2/CF复合电极材料。探究了电沉积的时间对NiCo2S4@Ni(OH)2/CF电极材料微观相貌及电化学性能的影响,当电沉积为6 min时,NiCo2S4@Ni(OH)2/CF复合材料性能表现最好在1 A·g-1的电流密度下,其比电容能够达到1546 F·g-1。并以NiCo2S4@Ni(OH)2/CF作为正极,活性炭为负极组装非对称固态超级电容器,其能量密度能够达到20.4 Wh·kg-1,相应的最小功率密度为850 W·kg-1。为了表明该ASC的实际应用价值,使用两个串联的ASC成功点亮了LED小灯泡。
其他文献
目的分析表现为浸润性病变的纯磨玻璃密度肺腺癌的CT征象特点。材料与方法选取2017年1月至2018年10月我院收治的CT表现为纯磨玻璃密度肺结节的患者128例,上述结节均为单发结
研究背景前列腺癌(prostate cancer,PCa)是常见的男性恶性肿瘤。目前,基于血清前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen,PSA)的筛选,虽然显著的提高了前列腺癌的早期诊断
自从香农提出香农定理之后,构造能够达到香农极限的信道编码方式一直是通信领域经久不衰的研究方向。LT码由Michael Luby于2002年提出,是第一类可实现的数字喷泉码。数字喷泉码是无码率的。LT码是基于不规则稀疏二分图构造出来的一种非系统码,其编码符号甚至可以仅在需要时动态产生。极化码于2009被Erdal Arikan提出,其拥有者线性时间内的编译码复杂度以及能在二进制擦除信道中达到香农极限
直接醇类燃料电池和催化有机物加氢是解决能源危机问题和减少环境污染的重要措施。Pt或Pd催化剂是目前催化醇类氧化和催化有机物加氢最常用催化剂,而成本高、活性低及稳定性差等缺点限制了催化剂的广泛发展与应用。合理设计催化剂结构、降低成本成为催化领域的研究重点。核壳贵金属纳米催化剂既将Pt或Pd与各组分之间产生的协同效应,电子效应以及双金属效应等融合为一体,又充分吸取各个组分原有特性,展现出低密度、比表面
氨基转移酶(AT)由于能够将氨基转移到酮或酮酸中,并且具有高对映选择性和区域选择性,是用于合成手性氨基酸或者酮酸的重要生物催化剂。在所有的转氨酶中,支链氨基酸氨基转移酶(BCAT)能可逆地催化支链氨基酸(BCAAs),如L-缬氨酸,L-亮氨酸和L-异亮氨酸,与α-酮戊二酸生成相应的酮酸和L-谷氨酸。目前,BCAT已应用于包括L-叔亮氨酸在内的非天然氨基酸及支链酮酸的生物合成。尽管BCAT具有巨大的
随着互联网和大数据的发展,数据规模及其处理能力之间的差距越来越大,传统的以计算为中心的系统架构往往使用读写速度较慢的硬盘,很难达到大数据对性能和时效性的需求,以内存
超级电容器在储能方面具有充放电迅速、功率密度高、循环稳定性好和安全环保等优势,有望成为未来新型的储能设备。电极材料是决定超级电容器性能的重要因素,而层状双金属氢氧
近年来,我国基本医疗保险的覆盖率逐年提升,国民对社会医疗需求也不断增长,特别是老龄化进程的不断加快,经济、文化等方面的交流日益密切,异地就医就诊情况日渐增多。由于异
黄土是一种特殊的碎散颗粒材料,其结构性与物理力学性质之间具有相当密切的联系,在黄土研究由宏、微观研究到多尺度综合研究的发展过程中,结构在黄土强度特性研究中的作用程度受到愈来愈多的重视和深入探讨。从结构着手,尤其是微观结构变化揭示黄土宏观变形本质和机理是目前研究黄土变形破坏的大方向。因此,开展结构性研究并探讨其与土体抗剪强度之间的关系具有重要的科学意义,亦可为工程实践提供一定的理论指导。本文以延安Q
近些年,随着云计算技术的飞速发展,作为云计算技术基础设施的数据中心交换网络,其中的业务流量的规模和种类都出现了显著的增长。使用传统的电交换的数据中心网络在承载这些