过渡金属氢氧化物、氧化物的合成及其电化学性能研究

摘要 ........................................................................................................................................................................ I ABSTRACT ............................................................................................................................................................ III 目录 ........................................................................................................................................................................ V 第1章文献综述. (1)

1.1 前言 (1)

1.2 超级电容器的分类 (2)

1.2.1 双电层电容器 (3)

1.2.2 法拉第准电容电容器 (5)

1.3 超级电容器电极材料 (6)

1.3.1 碳材料 (6)

1.3.2 导电聚合物 (9)

1.3.3 过渡金属氧化物 (10)

1.3.4 过渡过渡金属氢氧化物 (11)

1.4 研究目的及意义 (13)

1.5 论文研究内容 (13)

第2章实验测试原理及方法 (17)

2.1 实验部分 (17)

2.1.1 实验原材料 (17)

2.1.2 实验设备 (17)

2.1.3 实验原理 (18)

2.1.4 电极的制备工艺 (19)

2.2 材料的表征及电化学测试方法 (20)

2.2.1 材料的结构和形貌分析 (21)

2.2.2 超级电容器的测试方法和原理 (21)

第3章液相沉淀法合成AL掺杂CO(OH)2的电化学性能研究 (23)

3.1 实验部分 (23)

3.1.1 样品的制备 (23)

3.1.2 实验原理 (23)

3.1.3 电极的制备 (24)

3.2 结果与讨论 (24)

3.2.1 XRD测试 (24)

3.2.2 SEM测试 (25)

3.2.3 循环伏安测试 (26)

3.2.4 电极反应动力学 (28)

3.2.5 恒电流充放电测试 (28)

3.2.6 循环性能测试 (30)

3.2.7 交流阻抗测试 (31)

3.3 本章小结 (32)

武汉工程大学硕士学位论文

第4章固相法合成AL掺杂CO(OH)2的电化学性能研究 (33)

4.1 实验部分 (33)

4.1.1 样品的制备 (33)

4.1.2 实验原理 (33)

4.1.3 电极的制备 (34)

4.2 结果与讨论 (34)

4.2.1 XRD测试 (34)

4.2.2 SEM测试 (35)

4.2.3 循环伏安测试 (36)

4.2.4 电极反应动力学 (37)

4.2.5 恒电流充放电测试 (38)

4.2.6 循环性能测试 (39)

4.2.7 交流阻抗测试 (41)

4.3 本章小结 (42)

第5章固相法合成钴镍双氢氧化物及钴镍双氢氧化物/碳复合材料及其电化学性能研究 (43)

5.1 实验部分 (43)

5.1.1 钴镍双氢氧化物的制备 (43)

5.1.2 镍钴双氢氧化物/碳复合材料的制备 (43)

5.1.3 实验原理 (44)

5.1.4 电极的制备 (44)

5.2 结果与讨论 (45)

5.2.1 XRD测试 (45)

5.2.2 SEM测试 (46)

5.2.3 循环伏安测试 (46)

5.2.4 电极反应动力学研究 (48)

5.2.5 恒电流充放电测试 (49)

5.2.6 循环性能测试 (51)

5.2.7 交流阻抗测试 (53)

5.3 本章小结 (54)

第6章实验总结.................................................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献 .. (59)

致谢 (67)

第1章文献综述

1.1前言

近年来，随着社会的快速发展，煤、原油、天然气、油页岩等不可再生能源的大量消耗，温室气体排放加剧，环境污染严重，随之而来的是人类面临生存环境不断恶化和能源枯竭等多重威胁。人们已经进行过锂离子电池、燃料电池以及混合动力产品的研究与开发，取得了不错的成效。但是这些产品具有很多致命的弱点，例如循环寿命短、对温度敏感、对环境造成一定的污染、造价比较高昂等，一直还未有完善的解决方案，超级电容器具有很多优异的特性，已经可以部分替代传统的化学电池，并且用途更加广泛。

日本和西方发达国家投入大量人力和财力，进行超级超电容器研发，各国都希望将超级电容器应用到更广泛的领域。近几年来，我国加大了超级电容器的研发力度，力争达到国际先进水平，如今国内已经有不少超级电容器的研发公司，在高校也有很多从事超级电容器的研发学者，并在高水平杂志上面发表了很多文章。

各国商业超级电容器参数[1]