论文部分内容阅读
超级电容器为一种新型的优良储能器件。研究如何提高其主要技术参数也就成为了研究的主攻方向。当前研究主要集中在以下两个方面:一、寻找更高比电容的材料,采用的方法包括改良已有的材料的合成方法,拓展电位窗口,寻求新的超级电容器电极材料等。二、提高材料的能量输出特性,即在最大限度内提高材料的比功率。本论文共分为四章:第一章是超级电容器的研究背景;第二章是多孔Co(OH)2的制备及其超电容行为;第三章是全固态纳米晶NiO电容器及NiO/MCMB复合材料的电化学电容行为研究;第四章混合超级电容器的电化学电容行为。以下是每一部分的具体内容:第一章概述了电化学电容器的储能机理、特点、应用范围等,并介绍了碳基材料、金属氧化物和导电聚合物做电极材料,以及全固态和混合超级电容器的最新研究情况。最后提出了自己对提高超级电容器性能参数的研究设想和方法。第二章为多孔CoOH)2的制备及其超电容行为:利用十二烷基硫酸钠为软模板,尿素为沉淀剂合成了具有高比表面积(283 m2/g)、平均孔径为11 nm的中孔Co(OH)2体相材料。电化学测试表明,由材料制得的电极具有典型的电化学电容特性,单电极比电容量可高达341 F/g,主要以超电容形式存在。本文还对比表面积及材料孔径如何影响电容大小及性质方面进行了较为详细的探讨。此外,对材料的电荷储存机理及对频率的响应特性本文也进行了相应的讨论。第三章为全固态纳米晶NiO电化学电容器及NiO/MCMB复合电极材料的电化学电容行为研究,分为三部分:1.通过300 0C下热处理在乙醇-水体系中制备的Ni(OH)2胶体制得单一分散性的、高比表面积的、5 nm左右的纳米晶氧化镍。并对其形成机理和电容特性作了初步探讨。2.以PVA-KOH(5 M)-H2O碱性聚合物固态凝胶为电解质,以纳米晶NiO为电活性物质组装成对称的全固态超级电容器。循安伏安、恒流充放电、交流阻抗、漏电流、自放电和循环寿命测试均表明,该电化学电容器具有优良的电化学电容特性。