一、高压（WS2型）电解电容器纸（论文文献综述）
冉飞天[1]（2021）在《碳纳米管调控的镍钴MOF基电极材料及其储能性能研究》文中提出日益增长的能源储存需求对电化学储能器件的要求越来越高,合理设计和构筑新型电极材料以提升储能器件的性能已成为当前新能源发展战略下的重要课题,也是推动社会经济可持续发展的重要保障。作为一种极具前景的电化学储能器件,混合超级电容器有机结合了电池和超级电容器各自的储能优势,实现了高能量储存和高功率输出的一体化。电池型电极作为混合超级电容器的重要组成部分,对整个器件的储能性能具有决定性的影响。因此,合理设计高性能电池型电极材料对于推动混合超级电容器的发展至关重要。本文利用羧基化碳纳米管（C-CNTs）调控镍钴MOFs的结晶生长过程,构筑了不同的MOFs基杂化结构,促进了电化学反应过程中的电子传输和离子扩散。通过物化结构和微观形貌的优化,开发出了具有高比容量和优异倍率性能的镍钴MOFs基杂化电极材料,从而实现了高性能混合超级电容器的组装。深入探讨了C-CNTs在诱导镍钴MOFs微观结构转变过程中的作用,重点研究了镍钴MOFs基杂化材料的结构演化与其电化学性能之间的内在关系,分析了不同电极材料的电化学反应动力学及其储能机制。采用C-CNTs调控Ni-MOF生长的策略,通过溶剂热法合成了C-CNTs嵌入的Ni-MOF（Ni-MOF/C-CNTs）纳米片杂化结构。C-CNTs静电吸附Ni2+后形成的成核中心和骨架引导了Ni-MOF的结晶和生长。适量的C-CNTs不仅有效调节了Ni-MOF的片层堆叠结构,辅助构建了连续的超薄杂化纳米片,促进了电解质离子的扩散和金属活性位点的暴露,而且作为电子通路,加快了电化学反应过程中的电荷传输。通过对C-CNTs引入量的优化,合成的Ni-MOF/C-CNTs40具有最佳的电荷储存能力。在1 A g-1时,其比容量为680 C g-1,在10A g-1时,其比容量可以保持65%。此外,组装的Ni-MOF/C-CNTs40//AC混合超级电容器在1.7 V的工作电压下展现出良好的储能性能,其最高能量密度可达44.4 Wh kg-1,3000次充放电循环后的比电容保留率为77%。为进一步提升Ni-MOF的储能容量和倍率性能,采用溶剂热法合成了C-CNTs穿插的镍钴双金属MOF（Ni2Co-MOF/C-CNTs）杂化网络。通过不同过渡金属离子的甄选和Ni2+/Co2+摩尔比的调节,研究了不同离子对Ni-MOF微观结构和电化学性能的影响,确定了镍钴双金属MOF中Ni2+和Co2+的最佳比例。利用C-CNTs作为成核中心和生长骨架,构筑了Ni2Co-MOF/C-CNTs杂化网络,实现了电解质离子和电荷的快速传输。合成的Ni2Co-MOF/C-CNTs50试样在1A g-1时的比容量为765 C g-1;在10 A g-1时,其比容量可以保持85.4%。通过碱式碳酸镁活化热解柠檬酸和尿素,制备得到富氧氮掺杂分级多孔碳纳米片（NOCN）作为电容型材料。其中,NOCN900具有最佳的电容性能,其在0.5 A g-1时的比电容为232 F g-1,在20 A g-1时的比电容可以保持71.5%。通过正负电极匹配组装的Ni2Co-MOF/C-CNTs50//NOCN900混合超级电容器呈现出优异的储能性能,其工作电压为1.6 V,最高能量密度为38.2 Wh kg-1。此外,该储能器件在5000次充放电循环后的比电容保留率可达80.4%,显示出良好的综合性能。采用C-CNTs调控MOF生长策略,合成了C-CNTs串联的ZIF-67多面体,进而利用自模板离子刻蚀和交换方法,制备得到了C-CNTs连接的中空Ni Co-LDH复合电极材料。引入的C-CNTs连接了分散的ZIF-67颗粒,显着减小了ZIF-67粒径,提升了Ni Co-LDH/C-CNTs的比表面积。离子交换形成的多孔纳米片和中空结构缩短了电解质离子的传输路径,而C-CNTs提供了外电路与Ni Co-LDH内表面之间电荷传输的通道。对比发现,适宜量C-CNTs和CNTs的引入均能不同程度提升ZIF-67衍生Ni Co-LDH电极材料的储能性能。其中,Ni Co-LDH/C-CNTs16具有最佳电荷储存能力,在1 A g-1时,其比容量为855 C g-1;在15 A g-1时,其比容量保留率可达91.5%。此外,组装的Ni Co-LDH/C-CNTs16//AC混合超级电容器在功率密度为895 W kg-1和7612 W kg-1时,其能量密度分别可以达到49.9 Wh kg-1和27.7 Wh kg-1,展现出良好的储能性能。
付思贤[2]（2021）在《Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究》文中研究指明层状过渡金属化合物是无机材料中的一个大家族。特殊的原子层排布方式以及由过渡金属为中心形成的多面体结构基元,赋予了层状过渡金属化合物多变的相结构、电子结构、层间距、化学键合作用等性质,在能源存储与转换、生物医药、人工智能、纳米传感等新兴科技领域涌现出许多重要的应用,其中在超级电容器中所表现出的优异性能更是吸引了越来越多的关注。然而,仍存在许多科学问题有待揭示,例如层间距对电化学性能的作用机制、二维原子排布与力学稳定性的关系、过渡金属d带电子占据态与电化学性能的关系、局域配位环境的多变性对功能基元的影响等。这些问题在一定程度上限制了层状过渡金属化合物的深层次应用。结构决定着化合物的性质,而化学合成可以有效地对物质的结构进行调变。因此,从合成化学的角度对层状过渡金属化合物的微观结构进行精准调控,实现超级电容器性能的优化,进而阐明其中的构效关系,对推动层状过渡金属化合物在超级电容器等新领域的应用具有重要意义。基于此,本论文以Mn/Ni基层状化合物为主要研究对象。通过化学合成的手段对Mn/Ni基层状化合物的相结构、电子结构、层间距、化学键合作用进行调控,并对伴随的电化学性能变化进行研究,进而揭示Mn/Ni基层状化合物体系中微观结构作用与储能机理。在此基础上,优化了材料的超级电容器性能,并在一定程度上实现了新型柔性超级电容器的应用。本论文主要包括以下四个研究成果:1、层状相CuxMn2-xO2的水热相结构调控及其超级电容器性能的优化:采用无模板水热法,通过精准调控过渡金属（Cu和Mn）投料配比、合成温度、矿化剂浓度等反应条件,实现了对层状相CuxMn2-xO2相结构的调控。首次确定了水热条件下层状相CuxMn2-xO2的相图。结果显示,Cu和Mn的浓度比对层状相的生成有重要影响,当n Cu/n（Cu+Mn）=0.45、0.50、0.55时,在85（？）175（？）C的温度区间内都可以获得纯层状相结构。还发现了层状相CuxMn2-xO2中Cu和Mn阳离子非化学计量比占位对磁化率和d电子态的影响。超级电容器性能测试显示,固定反应温度,n Cu/n（Cu+Mn）=0.55样品的电化学性能普遍更好,进一步固定n Cu/n（Cu+Mn）时,温度最低的样品性能最好。从磁化率和d电子态的特殊性出发解释了超级电容器性能的优化。2、电子结构可控的层状相CuMnO2的溶剂热合成及其超级电容器性能:基于CuxMn2-xO2的水热相结构调控,发展了一种十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）辅助的溶剂热法,控温合成了一系列取向生长的层状相锰铜矿CuMnO2。在保证CuMnO2单斜层状结构稳定的前提下,实现了对其过渡金属（Cu和Mn）3d电子结构的调变。结果显示,160oC合成的高纵横比CuMnO2纳米线优先沿（002）晶面生长,过渡金属以Cu+/Cu2+和Mn3+/Mn2+混合价态的形式存在。该纳米线首次用于超级电容器,在1 A/g电流密度下展现出921 F/g的高比电容。分析表明,可控电子结构的CuMnO2中特殊的氧化还原平衡和一维晶体构筑之间的协同作用是电化学储能优化的作用机制。该研究为层状过渡金属化合物的电子结构精准调控提供了全新的认识。3、层状相Ni（OH）xCl2-x的层间距调控对超级电容器性能的影响:选择碱式氯化镍作为异质阴离子配位的模型层状材料来研究层间距变化对电化学性能的影响机制。采用无模板溶剂热法合成了由[Ni（OH）3/3Cl3/3]八面体电中性层构成的层状碱式氯化镍,然后通过长时间水搅拌的方法,完成了晶格中Cl-离子的脱出和OH-离子的嵌入,实现了层间距的精准调控,并得到一系列不同阴离子化学计量比的层状相Ni（OH）xCl2-x。结果显示,最大Cl-离子含量的Ni（OH）0.99Cl1.01拥有0.57 nm最大的层间距,首次用于超级电容器时,在1 A/g电流密度下能放出3831F/g的超高比电容。OH-离子完全嵌入后的Ni（OH）2.18（H3O）0.18有微量的水分子插层,在1 A/g电流密度下有1489 F/g的比电容。此工作阐明了层状碱式氯化镍中配位阴离子的脱出/嵌入对层间距收缩/扩张的调节机制以及对超级电容器性能的作用机理。4、界面化学键稳定的碳布@Ni（OH）Cl@Ni O复合电极的合成及其柔性超级电容器的构筑:在对层状相Ni（OH）xCl2-x中配位阴离子与超级电容器性能关系研究的基础上,设计了一种利用界面结构来调节化学键合作用的策略。以导电碳布（CC）为模板,通过溶剂热、化学浴后退火的方法,成功构筑了CC/Ni（OH）Cl和Ni（OH）Cl/Ni O双界面,制备出了CC@Ni（OH）Cl@Ni O复合型柔性电极。结果显示,在30 m A/cm2电流密度下,该电极拥有8290 m F/cm2的超高比电容,且在120 m A/cm2极高电流密度下拥有耐受的倍率性能（3580 m F/cm2）,更重要的是其循环稳定性也较单界面CC@Ni（OH）Cl电极提高了近一倍。组装了CC@Ni（OH）Cl@Ni O//石墨烯柔性准固态非对称超级电容器,该电容器具有良好的储能性能、优异的柔性和机械稳定性。结合同步辐射分析,发现化学构筑的协同双界面在电化学循环过程中稳定了Ni-O键的共价性,带来更多的八面体结构畸变,激发了表面电子的活性,因此提高了电极的比电容和稳定性。该研究为层状过渡金属化合物中化学键合作用的调控设计提供了新思路。
梁爱琴[3]（2020）在《二硫化钨/PEDOTs复合材料的制备及电容性能的研究》文中指出面对日益加剧的能源环境问题,推广使用清洁能源成为实现可持续发展的最有效方式之一。开发先进的电化学能量存储和转化系统（如超级电容器、电池和燃料电池）可以实现清洁能源的有效存储和使用。其中,超级电容器具有工作温度范围广、寿命长、安全可靠、价格低廉和环境友好等优点,在储能领域中成为被广泛关注的储能设备之一。而高性能、低成本电极材料的开发则是电化学存储和转换系统大规模应用的先决条件。近年来,二硫化物（WS2）是一种类石墨烯结构的二维层状化合物,并具有强轨道自旋偶合、能带分裂、非线性和高敏感性等特点,且单层WS2具有较宽的直接带隙宽度、高的理论电子迁移率和光致发光量子产率等特性,使其在能量转化与存储领域有着潜在的应用价值。然而,许多基于WS2复合材料的制备方法较为复杂,且制备的电极材料大多数都需要添加不导电的粘结剂和电容性差的炭黑,不符合绿色化学的发展理念。鉴于以上问题,本论文以WS2与导电聚合物的复合材料为研究对象,通过简单的电化学聚合和真空抽滤法制备电极材料。采用能谱分析、X射线光电子能谱和扫描电镜等方法对制备的复合材料进行分析。同时,通过四探针法和电化学方法对复合材料的导电性和电化学性能进行测试评价。以下为具体内容:（1）采用化学剥离法制备单层或少层的WS2纳米片,在聚乙二醇（PEG）的协助下,通过简单自组装的电化学方法制备PEDOT-PEG-WS2纳米复合材料。实验结果表明,成功地制备了三维互穿多孔网状结构（3D IPN）的PEDOT-PEG-WS2纳米复合材料。同时,电化学测试结果显示,PEDOT-PEG-WS2纳米复合材料在5 m V s-1时的比电容为236.5 m F cm-2,高于PEDOT-PEG膜的面积比电容(77.5 m F cm-2)。另外,基于3D IPN PEDOT-PEG-WS2纳米复合材料的超级电容器在10 m V s-1时的面积比电容为159.4 m F cm-2,充放电5000圈,稳定性达91%。在功率密度900 W m-2处,能量密度为78 Wh m-2。（2）采用共沉积的方法制备PEDOT-Me OH/PEG/WS2复合材料,通过SEM证明多孔杨树花状的PEDOT-Me OH/PEG/WS2复合材料成功制备。PEDOT-Me OH/PEG/WS2复合材料在5 m V s-1时表现出面积比电容为461.5 m F cm-2,其面积比电容优于PEDOT-Me OH/PEG膜(288 m F cm-2),5000次充放电后的循环稳定性为85.8%。此外,基于PEDOT-Me OH/PEG/WS2复合材料的对称储能装置,在15 m V s-1下其面积比电容为253.3 m F cm-2。经过5000次充放电循环,对称储能装置的面积电容保留率为初始面积比电容的83.6%和库仑效率接近100%。（3）采用真空抽滤法制备PEDOT:PSS/WS2膜,通过截面-SEM表征证明形成了层状结构的PEDOT:PSS/WS2膜。该复合膜的电导率为44 S cm-1,可以承受300g重的砝码并可以在电路中作为导线。同时,PEDOT:PSS/WS2膜在40 m V s-1时的面积比电容和体积比电容分别为86 m F cm-2和411 F cm-3,在充放电5000圈后,其比电容保留率为107%。此外,基于PEDOT:PSS/WS2薄膜的柔性对称超级电容器在10 m V s-1时的体积比电容为87 F cm-3,在充放电5000圈后,其稳定性为86%。
贾旺强[4]（2020）在《抄造体系对电解电容器纸性能的影响研究》文中研究说明电容器是电子元器件行业的重要支柱产品,其用量大且不可替代,产量约占电子元件的40%。随着新能源开发利用以及变频技术、计算机和A/V设备等新型产业的发展,铝电解电容器所占比例有上升的趋势。电解电容器纸是生产铝电解电容器的三大要素之一,它对铝电解电容器的使用寿命起着决定性作用,近些年随着多功能电气设备的崛起带动了电解电容器纸的飞速发展,使得全球电解电容器纸的需求量逐年增高,因此提高电解电容器纸的性能成为研究热点。本论文选用未漂硫酸盐针叶木浆为原料制备电解电容器纸。本论文首先选用加拿大阿斯巴浆、捷克蒙迪浆和中国蓝星浆三种未漂硫酸盐针叶木浆为原料,通过对浆料纤维特性分析和纸浆化学性能分析,最后对纸浆成纸后纸页性能的分析对比来选择最适宜制备电解电容纸的纤维原料。结果表明:阿斯巴浆和蒙迪浆的纤维长宽比相差不大,且明显大于蓝星浆的纤维长宽比,且阿斯巴浆的水抽提液电导率最低,为32.8 μS·cm-1,铁离子含量为53.7 mg·kg-1、氯离子含量为25.2 mg·kg-1、灰分为0.29%,都明显低于蒙迪浆和蓝星浆中的铁离子、氯离子含量和灰分。就纸页性能而言,阿斯巴浆成纸后纸页的水抽提液电导率为332.8 μS·cm-1,透气度为0.662μm.Pa-1.s-1,抗张指数为66.75 N·m·g-1,工频下纸页的介电常数为1.31,介质损耗为0.132,击穿场强为13.50 kV·mm-1,纸页的各种性能都优于其它两种浆成纸后纸页的性能,因此选用阿斯巴浆作为制备电解电容器纸适宜的纤维原料。通过添加纤维素纳米纤丝（CNF）来提高纸页的性能,选择适宜的打浆度和CNF添加量,进一步在Page方程的基础上研究了添加CNF和提高打浆度对相对结合面积的影响。结果表明:CNF对不同打浆度下电解电容器纸的紧度、透气度、抗张指数有明显影响,但随着打浆度提高,CNF对紧度的提高、透气度的降低、抗张指数增大的贡献逐渐减小。综合考虑电解电容器纸低透气度、高紧度的需求,以及打浆节能和CNF成本因素,选取打浆度为80°SR,CNF适宜添加量为2%,此时抗张指数达到76.00 N-m.g-1,紧度为0.80 g·cm-3,透气度为0.233 μm·Pa-1s-1。结合Page模型分析得出,提高打浆度和添加少量CNF会增大纸页的相对结合面积（RBA）。在打浆度为80°SR,CNF添加量为2%时,工频下电解电容器纸的相对介电常数为1.21,介质损耗为0.037,击穿场强为15.13 kV·mm-1。最后,通过在浆料中添加聚氧乙烯（PEO）,分析了不同分子量PEO对浆料分散效果的影响以及PEO对纸页性能的影响。研究结果表明:三种不同分子量的PEO对浆料中纤维絮聚体相对数量有明显影响,其中PEO分子量为2,000,000且添加量为0.04%（绝干浆）时,浆料中纤维絮聚体尺寸大于100 μm的相对数量最少,相比较未加PEO时相对数量减少了 87%;在此条件下,浆料悬浮液的沉降体积分数也最大,达到0.68,对应的浆料成纸后纸页的匀度指数也最大,达到122,说明分子量为2,000,000的PEO对浆料分散起到了明显的作用,也改善了纸页的匀度。相对比未加化学药品、只添加2%CNF、只添加0.04%PEO以及加2%CNF和0.04%PEO均添加对纸页性能的影响来看,CNF对纸页的物理性能和电气性能有明显的提高,PEO改善了纸页的匀度,在CNF和PEO共同作用的情况下,纸页的击穿场强最大,达到了 15.20kV.mm-1,介质损耗最低达到了 0.035,说明CNF和PEO具有良好的协同作用。
陈昌淼[5]（2019）在《硫掺杂或硫化物复合碳材料的设计及储能研究》文中研究表明锂离子电池具有高输出电压、高能量密度等优势而广泛用于移动电子设备中。近年随着电动汽车行业发展,锂电池应用规模进一步扩大。然而,有限的锂资源和过高的价格是锂电池发展的瓶颈。钠/钾与锂具有相似的物理化学性质且资源丰富,因此钠/钾离子电池最有可能成为新型二次电池。石墨是商业化锂离子电池负极材料,但其储Na+/K+容量低。无定形碳具有丰富的缺陷和微孔结构,能够实现Na+/K+的可逆存储。而对碳基材料进行杂原子修饰等是实现其高容量和高可逆性储能的重要因素。此外,过渡金属硫化物由于其高比容量也被认为是潜在的电极材料。但硫化物导电率低,体积效应明显,导致电极不稳定,因此对其进行结构修饰和改性,如碳包覆,掺杂,以及结构纳米化、多孔化等方法是提高其性能的有效手段。因此基于上述考虑,为了合成具有高性能储Li+/Na+/K+负极材料,本论文从硫掺杂、硫化物修饰等方面研究了多孔碳球、碳纤维复合材料的设计、合成、储能机理,探索了复合材料作为全电池负极的性能,取得主要结果如下:（1）针对碳材料储钠容量低,倍率性能和可逆性差的弱点,在第2章中采取水热葡萄糖溶液合成碳微球前驱体,经TiO2表面包覆、碳化及固相硫化过程合成了具有核壳结构的S掺杂和TiO2保护的多微孔无定型碳微球。复合材料作为负极材料,其储Li+和Na+分别具有768和480 mAh g-1可逆容量（高于石墨和TiO2的理论值）,良好的电化学性能可以归因于大量的微孔结构和硫原子的掺杂对表面离子存储的促进作用。通过理论模拟发现,S掺杂可以提高钠离子在石墨表面的结合能,从而提高Na+在多微孔无定型碳表面的吸附存储能力,增强碳基材料的表面控制（赝电容储能）效应。此外,TiO2纳米壳层对复合材料中Li+和Na+的储存稳定性有很大的影响,促进了材料的超长循环寿命。S掺杂碳与TiO2致密纳米壳层的协同作用,使得碳基材料储Li+和Na+的容量和循环稳定性得到显着改善,同时也为超级电容器及其相关器件的研究提供了新的思路。（2）适当的结构设计和杂原子掺杂是提高碳材料容量和稳定性的关键途径。为了进一步提高碳材料的储能性能,在第3章中采用静电纺丝法制备超细TiO2纳米晶嵌入的碳纤维,然后经碳化和硫化过程制备了S掺杂及超细TiO2复合的碳基纳米纤维（CNF-S@TiO2）。通过控制TiO2的含量来优化碳基复合材料,得到了用于SIBs和LIBs的负极材料CNF-S@TiO2-5,此S掺杂的碳基极材料在Na+/Li+存储方面表现出了最优的电化学性能。此外,研究发现,在纳米碳纤维中引入超细TiO2可以显着提高碳材料的比表面积和微孔体积,这将有利于电解液的浸润和离子扩散,同时多微孔结构和高比表面积将有利于表面离子存储效应（赝电容效应）,并且基于CV曲线扫描中电流分离定量化电容性容量贡献比率。TiO2超细纳米粒子的嵌入和S掺杂协同作用,促进Na+/Li+在碳基纳米纤维的快速嵌入/脱嵌,增强材料容量和循环寿命。CNF-S@TiO2-5用于SIBs在2 A g-1电流密度下,经600多次循环能维持约300 mAh g-1的比容量,容量保持率高达94%;在LIBs应用方面,其可逆容量最高可达738 mAh g-1,表现出高容量和良好的稳定性。为了实现S掺杂碳基复合材料实用化,成功建立了CNF-S@TiO2-5为负极Na3V2（PO4）3为正极的CNF-S@TiO2//Na3V2（PO4）3钠离子全电池体系,其能量密度循环稳定性表现出良好的性能。这一工作为S掺杂碳基材料的实际应用提供了一种新的解决思路。（3）过渡金属硫化物具有较高的理论比容量,但由于其低的导电性以及电化学过程中严重的体积效应,导致其循环稳定性和可逆容量是首先需要克服的问题。基于碳材料的优良结构特性和良好的导电性,因此在第4章,采用一种简单的静电纺丝方法,制备了石墨烯包覆的纳米FeS2可逆嵌入碳纤维网络结构（FeS2@G@CNF）,石墨烯和碳纤维双重保护不仅明显提高FeS2的导电性,也能阻止电化学过程中活性材料的粉化失活,提高了FeS2@G@CNF作为SIBs和PIBs负极的可逆容量及循环稳定性。对于钠离子电池,在3 A g-1大电流经2450循环周期其容量高达305.5 mAh g-1;而在K+存储中,1 A g-1电流下经过680次循环容量达到120 mAh g-1。特别地,基于这种双碳保护的纤维网络结构,其低温下的储钠性能也表现出明显的优势,100 mA g-1电流密度下,在0°C和-20°C的可逆容量分别可达420和340 mAh g-1,且能忍耐低温和室温之间反复的温度变化。基于上述复合材料和Na3V2（PO4）3制备的钠离子全电池在室温下的可逆容量为95 mAh g-1,并且全电池在低温时展现出良好的稳定性和较高的能量密度。密度泛函理论计算表明,石墨烯的包覆可以有效降低FeS2与石墨烯异性界面间的Na+扩散势垒,提高FeS2中Na+存储的可逆性,提高Na+存储性能。（4）克服过渡金属硫化物的低导电率及体积变化所带来的材料粉化失活和低稳定性问题,关键是对其进行合适的结构设计及导电材料复合。在第5章中,以醋酸镍为催化剂载体,三聚氰胺为碳源,高温生长金属-碳纳米管复合材料,然后经固相硫化,原位生长出碳纳米管包覆的NiS纳米颗粒（NiS@CNT）。首先,碳纳米管的中空结构和强机械性能适应NiS纳米颗粒在充放电过程中的体积变化,克服其粉化失活;另外碳纳米管的高导电性能极大改善NiS的电子传输能力,提高材料的导电性。其次,复合材料NiS@CNT的高比表面和多孔特性也能促进电解液浸润和离子扩散,而且这种结构特性也会带来极为丰富的界面促进电容性Na+存储效应。因此,在100 mA g-1时,NiS@CNT-B的可逆容量可达416.8 mAh g-1,即使在低温下NiS@CNT-B负极材料也表现出良好的电化学性能。此外,钠离子全电池系统测试再次表明NiS@CNT-B是一种具有良好的应用前景的负极材料。
高希成[6]（2019）在《铁酸镍及其复合超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究》文中指出超级电容器是一种介于传统电容器与充电电池之间的新型能源储存装置,具有循环性能优异、工作温度范围宽、绿色环保的优点,它具有比传统电容器更大的能量密度,比充电电池更大的功率密度,因此在电动汽车、航空航天、电子产品等领域具有十分广阔的应用前景。对于超级电容器来说,电极材料的选择是决定其性能的重中之重,目前,过渡金属氧化物由于其超高的电化学储存性能备受人们关注,是如今研究的热点。NiFe204是一种由Ni、Fe、O三种元素组成的过渡金属氧化物,它具有较高的比电容,较低的成本和优异的环保特性,因此在超级电容器电极领域表现十分出色。但是金属氧化物固有的低导电率特性使其无法在大电流下有效的应用,为了解决这个问题,人们常常将其与碳材料进行复合。在所有的碳材料中,石墨烯纳米片（GNSs）具有优异的稳定性、导电性和大的比表面积,可以大幅度改善NiFe2O4导电性差的缺点。此外,当与NiFe2O4复合时,石墨烯纳米片可以起到防止其聚集的作用,是一种十分优异的复合材料基体。除了过渡金属氧化物,过渡金属硫化物也是超级电容器电极材料的优异备选材料,WS2就是一种十分理想的过渡金属硫化物。作为与NiFe204复合材料的基体,WS2具有超强的稳定性及较大的电化学容量。然而,WS2纳米片十分容易堆叠在一起,形成大块状结构,因此对WS2纳米片的剥离是使用其作为超级电容器材料之前十分重要的步骤。本文通过水热合成法制备出NiFe2O4、NiFe204/GNSs、NiFe204/WS2三种材料,并对其相关性能进行了表征。主要内容如下:（1）采用水热合成法制备NiFe204纳米粉体,研究了沉淀剂种类、反应温度、反应时间、沉淀剂浓度对NiFe204形貌及电化学性能的影响。使用尿素作为沉淀剂,尿素浓度为0.2 M,反应温度为180℃,反应时间10 h时,NiFe2O4生成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到240.9F/g,在8A/g的电流密度下NiFe2O4纳米片的比电容仍可保持95%,在140 W/kg的功率密度下能量密度可以达到10.15 Wh/kg。（2）采用水热合成法制备NiFe204/GNSs复合纳米粉体,研究了反应温度、反应时间对NiFe2O4/GNSs复合材料形貌与电化学性能的影响。反应温度为180℃,反应时间为10h时,NiFe2O4在与GNSs的复合材料中生长成纳米片形貌,覆盖在GNSs表面,互相穿插形成网络状结构,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到464.15 F/g,在70 W/kg的功率密度下能量密度可以达到14.04 Wh/kg,在7000 W/kg的高功率密度下保持在7.39 Wh/kg,另外样品在5000次充放电测试后比电容增加到了 140%。（3）采用化学法与液相剥离法结合对WS2进行了处理,WS2有明显的减薄,纳米片形貌保存良好。通过水热合成法制备NiFe2O4/WS2复合纳米粉体。水热反应温度为180℃,反应时间为9h时,NiFe2O4在WS2表面生长成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1 A/g的电流密度下可以达到878.04F/g,70W/kg的功率密度下能量密度可以达到25.47 Wh/kg,并在7000 W/kg的高功率密度下保持在13.42 Wh/kg,循环性能十分优异。
戴嘉诚,王宜,胡健[7]（2019）在《原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究》文中研究说明天丝纤维作为一种可再生纤维,具有多重原纤结构的特点,通过原纤化处理制备的微纳米级别的天丝纤维可广泛应用于超级电容器、电池隔膜等材料领域。本文选取高度原纤化的天丝纤维,探讨了天丝纤维纸基复合材料结构对其介电常数及击穿电压的影响规律。结果表明,天丝纤维纸基复合材料的相对介电常数实测值与按照体积比经验理论公式模拟计算值有较好对应性;采用具有微纳米直径的天丝纤维制备的定量40 g/m2的电解电容器纸,压光后介电强度可达到18.27 kV/mm;参考复合介质串联电容模型,可根据单层纸参数计算双层天丝纤维纸基复合材料的击穿电压,从而指导双层电容器隔膜的结构配方设计。
贾旺强,王海旭,吴会学,隋全昭,马越,杨瑞明,易振宇,刘泽华[8]（2019）在《电解电容器纸的研究进展》文中研究说明电解电容器纸是生产铝电解电容器的重要材料。电解电容器纸具有品种多、生产批量少、生产技术难度大等特点,其许多技术指标在纸张中都是最高的,且不同的品种技术指标相差较大,它的生产技术涉及造纸、电子、化工、水处理等多个领域,具有典型的特种纸特征。本文主要介绍了电解电容器纸的分类,简述了国内外电解电容器纸的发展历史和研究现状,并展望电解电容器纸的发展趋势。
郑譞[9]（2019）在《类石墨烯异质结构及无机-有机异质材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理石墨烯作为一种二维层状纳米材料,以其新颖的结构和杰出的性能在太阳能光伏器件、电化学能源存储与转换等领域均具备重要的研究与应用价值,被认为是后摩尔时代关键材料之一。石墨烯的发现也激发了广大研究者对其他类石墨烯二维层状纳米材料（如六方氮化硼和二硫化钼等）的广泛研究兴趣。过去几年中,由不同二维层状纳米材料堆叠而成的范德瓦尔斯异质结构在材料设计与应用方向又展现出巨大的潜力。因此,实现调控类石墨烯二维层状纳米材料与石墨烯形成范德瓦尔斯异质结构将具有重要的理论意义和应用价值。本论文以经典的石墨烯和类石墨烯材料六方氮化硼、二硫化钼作为研究对象,通过简单的溶液法,设计将类石墨烯纳米片层与其他材料进行复合成为新型的类石墨烯异质结材料,重点探讨类石墨烯异质结材料的结构-性能关系,提高类石墨烯异质结材料的电化学储能、光电性能和拓展相应柔性器件应用开展研究。主要研究内容和结果如下:1、预先采用尿素/甘油按照摩尔比1:2快速液相剥离六方氮化硼（h-BN）、石墨烯（Graphene）后,再利用范德华力层层自组装制备六方氮化硼-石墨烯（BN/G）类石墨烯异质结构材料。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）的微观形貌分析,可以发现1微米左右大小的六方氮化硼纳米片均匀散布在尺寸更大的石墨烯表面形成垂直异质结构的形貌特征;通过拉曼光谱（Raman）与X射线衍射（XRD）的物相结构分析,进一步表明所得到的六方氮化硼、石墨烯纳米片层完整、形貌可控,说明其具有简单可行、易操作、低能耗、低成本等特点。将所制备的BN/G与聚偏氟乙烯按照9:1的质量比均匀混合,用于超级电容器的电极,并采用三电极法研究了BN/G的储能特性。结果显示,在0.5 A/g的电流密度下,最佳比电容可达到134 F/g,当电流密度提升至10 A/g时,进行一万次充放电循环,其比电容保持率仍高达96%,满足电化学储能装置的快充慢放特点,为提高超级电容器的性能提供了一种潜在的途径。2、研究了金属相二硫化钼（1T-MoS2）/石墨烯异质结构的制备问题,以三聚氰胺辅助液相剥离的石墨烯为基础,在其表面通过简单的一步水热反应合成1T-MoS2。所制备的类石墨烯异质结构材料中1T-MoS2片层均一,缺陷少。整体类石墨烯异质结的导电性良好,这种1T-MoS2/graphene异质结构可以为锂离子电池性能的增强提供极大便利。首先,与传统的基于MoS2的纳米复合材料非常有限的界面接触相比,这种结构可以为锂离子电池提供金属相MoS2与石墨烯之间更大的原子界面接触/相互作用。其次,1T-MoS2与石墨烯之间紧密连续的导电通道有助于有效抑制MoS2纳米片的聚集和再堆积,并在电池的锂化/脱锂行径中适应体积膨胀,减少多硫化物的穿梭。最后,由于三聚氰胺辅助液剥离的高品质石墨烯具有良好的导电性和较低的基底面缺陷和氧化,1T-MoS2纳米片对石墨烯的良好附着力使得MoS2与石墨烯之间的高效电子/离子运输途径得以实现,有利于促进长期循环和倍率性能。当该电极材料作为传统锂离子电池负极时在2000 mA/g电流密度下充放500次后仍有667 mAh/g的放电容量。3、本论文继续研究采用硫脲辅助液相剥离的石墨烯分散液与前驱体（磷钼酸）直接水热反应制备得到氧原子插层二硫化钼—石墨烯异质结构（GMo）,研究发现含有O插层MoS2的GMo膜中出现9.6?的增大层间距与氧原子的插入有很大关联,特别是S-O键键长正好与增大的层间距相接近。此外,S原子上的氧悬空键（S-O）在GMo中积累p型掺杂效应,为GMo异质结构提供高的p型垂直导电性。同时在混合2H/1T相MoS2的基础上获得了可调谐的功函数特性,可显着改善光活性层的空穴提取。重要的是,此异质结构作为空穴抽提层可在传统的正置PCDTBT:PC71BM有机太阳能电池中取得最高4.5%的光电转换效率,并在历经1000小时后,保持约80%的初始性能。与此同时,在PTB7-Th:PC71BM倒置器件中可实现最高9.5%的光电转换效率,以及提供长久的稳定性能:室温下放置1000小时后仍保持93%以上的初始性能。该体系对其他二维纳米材料的光电器件应用也具有普适性。4、本论文进一步拓展了类石墨烯材料的柔性器件应用:通过简单的一步水热法将类石墨烯材料—二硫化钼负载于聚偏氟乙烯静电纺丝膜上形成无机-有机异质材料用作自支撑柔性电极。并证实这种异质材料具有良好的综合性能。本文一方面展示了这种三维互连的二硫化钼基柔性膜电极结构,该结构具有优越的机械强度和导电、导热性能,可用于性能卓越的锂离子电池和析氢催化剂。另一方面,当使用此无机-有机异质材料作为负极来装配锂离子电池时,该材料不但集高能量和功率密度于一体,而且具有优异的长循环稳定性。另外,将所制备的无机-有机异质材料与LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2（NCM）三元正极材料组成全电池时,基于上述负极的柔性全电池贡献出较高的容量（258 mAh/g）和良好的抗机械变形能力。此外,本文所制备的无机-有机异质材料在电催化活性方面也得到了明显的增强,其中,具体表现为当电流密度为10 mA/cm2时,具有稳定的析氢过电位（119 mV）和较低的塔菲尔斜率（101 mV/dec）,以及优异的电催化稳定性。因而为未来柔性可穿戴器件的设计和制造提供了研究基础。
李泓霖[10]（2017）在《二维复合纳米材料制备及其性能的第一原理研究》文中研究表明近年来,对诸如Graphene之类二维材料的研究方兴未艾,吸引了人们广泛的关注。此类材料由于其具有优良丰富的物理、化学方面的性质,被认为会在下一代光电器件的发展中起到举足轻重的作用。然而,由于本征Graphene结构没有带隙,极大地限制了其在相关领域内的发展。因此,人们开始将注意力转向对其他无机层状二维材料的研究。最近,过渡金属硫化物（TMDs）结构吸引了人们相当大的关注。这是由于此类材料为本征半导体特征,并且有着非常优良的物理化学特性。例如,作为层状材料的MoS2,其单层或是多层结构的场效应管有良好的开关比和迁移率。此类过渡金属硫化物结构也有着高响应率和光响应特性。单层过渡金属硫化物包含三层原子结构:阳离子层被两层阴离子层包裹在中间,这和单层原子结构的石墨结构有着明显的区别。单层过渡金属硫化物结构的三层原子相互之间是通过弱范德华力结合在一起。此外,过渡金属硫化物的电子结构受到层数的明显影响。例如,多层结构的MoS2为1.2eV的间接带隙,而单层结构则为1.9 eV的直接带隙。纳米结构MoS2除了在润滑和催化领域具有广泛应用之外,其在机械化工等领域也有着十分广阔的应用前景。从结构上而言,MoS2体现各向异性特征,不同微观结构形貌及相关构成明显地影响着特定的性能。因而,为了显着提升这类材料的实用性能并将之应用于更广泛的领域,我们就需要对现有的制备技术进行微调和延拓,同时密切关注新工艺新技术的应用,丰富MoS2纳米结构的制备手段,以此实现对微结构的可控制备。本论文将主要介绍数种新颖MoS2纳米结构合成的实现技术,并着重围绕所得产物的形貌结构研究其形成机理,进行有针对性的测试分析,拓展其潜在的应用范围。首先,我们制备了 MoS2@Graphene复合结构。Graphene是由C原子的sp2态杂化结合而成。由于其优良的电导性、稳定性和单层构型,吸引了大量的关注。基于上述特性,MoS2与Graphene的复合结构将会在析氢应用中有相当明显的优势。通过第一原理,分析了 MoS2的吉布斯自由能在富电子状态下的变化。计算结果表明,复合结构的吉布斯自由能在富电子状态下更向0靠近,这解释了为什么复合结构会有更好的析氢表现。实验结果同样证明了这个理论分析结果。此外,还通过灵活简洁的水热法制备了纳米薄片状WS2@Graphene复合结构,实验结果表明其电池性能与导电性有直接的联系。其层状结构由X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和透射电镜进行表征。纯WS2结构和WS2@Graphene复合结构相比,后者显示出更优秀的充放电特性。复合结构在0.1 A/g放电电流的情况下,经过100次循环后还有565 mAh/g的容量;而在2 A/g放电电流下,仍然保持着稳定的337 mAh/g容量。电化学阻抗谱表明WS2@Graphene复合结构有着明显更低的接触电阻,从而具备高响应的电化学特性。为了从机理上说明相应的实验结果,同时进行了第一原理分析去揭示其内在机理。我们首次制备出了球棍结构的α-MoO3@MoS2复合结构,其显示出优良的光催化活性。通过光电流测试和光致发光检测,证实了其显着的电荷分离特性。第一原理计算表明,α-MoO3@MoS2复合结构明显利于光生载流子的分离。其光生电子载流子从MoS2的导带迁移到α-MoO3的导带,而空穴载流子则从α-MoO3的价带转移到MoS2的价带。这种载流子转移特性强烈抑制了载流子的复合,从而提高了光催化活性。此外,花状MoS2@BiVO4复合结构可以通过简单的两步法制备。我们提出了这种异质结结构的生长机制,光催化实验表明复合结构的光催化活性显着强于两种纯净结构。通过计算发现,MoS2@BiVO4复合结构的导带带阶和价带带阶分别为1.4和0.3 eV,表明其为标准的Ⅱ型异质结结构。我们首次合成出了双花瓣纳米构型的WS2@MoS2异质结结构。首先用球磨法制备出了 WS2超薄纳米片,然后将其置入水热环境中继续生长MoS2次级花瓣。这种结构显示出了显着增强的光催化活性。基于实验结果,我们提出了其可能存在的生长机理。WO3和S粉的球磨过程对后续生成的WS2纳米片起着重要的作用。而生成的WS2纳米片又作为次级结构进一步将MoS2纳米花瓣生长在其初级结构上。总之,为了从更深入的内在机理上分析和解释相关的实验现象,我们对所有的复合结构都做了严格的第一原理计算。这包括电荷分离转移、吉布斯自由能变化、Li离子的迁移势垒等。所有的计算结果都能够很好地符合实验结果,并且这种计算手段充当了和实验现象之间的桥梁。我们相信这些有意义的工作将会对今后复合结构的研究起到重要的参考作用。
二、高压（WS2型）电解电容器纸（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高压（WS2型）电解电容器纸（论文提纲范文）
（1）碳纳米管调控的镍钴MOF基电极材料及其储能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的结构和储能机理 |
| 1.2.2 超级电容器动力学特征 |
| 1.3 超级电容器电极材料 |
| 1.3.1 碳材料 |
| 1.3.2 导电聚合物 |
| 1.3.3 过渡金属电极材料 |
| 1.4 过渡金属有机框架及其衍生电极材料研究现状 |
| 1.4.1 过渡金属有机框架电极材料 |
| 1.4.2 过渡金属有机框架衍生电极材料 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验原料及实验方法 |
| 2.1 实验原料及所用仪器 |
| 2.1.1 主要试验原料 |
| 2.1.2 主要试验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 Ni-MOF/C-CNTs电极材料的合成 |
| 2.2.2 Ni_2Co-MOF/C-CNTs电极材料的合成 |
| 2.2.3 富氧氮掺杂碳纳米片(NOCN)的制备 |
| 2.2.4 NiCo-LDH/C-CNTs电极材料的合成 |
| 2.3 表征手段 |
| 2.3.1 结构表征 |
| 2.3.2 形貌表征 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 工作电极的制备 |
| 2.4.2 电化学测试体系 |
| 2.4.3 电化学性能测试和评价 |
| 第3章 碳纳米管/Ni-MOF杂化多孔电极材料的制备及其储能性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ni-MOF/C-CNTs的形貌分析 |
| 3.3 Ni-MOF/C-CNTs的结构分析 |
| 3.4 Ni-MOF/C-CNTs的电化学性能 |
| 3.4.1 三电极体系中Ni-MOF/C-CNTs的电化学性能 |
| 3.4.2 混合超级电容器的电化学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳纳米管/镍钴双金属MOF杂化网络的构筑及其储能性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ni_2Co-MOF/C-CNTs的形貌分析 |
| 4.3 Ni_2Co-MOF/C-CNTs的结构分析 |
| 4.4 三电极体系中Ni_2Co-MOF/C-CNTs的电化学性能 |
| 4.5 NOCN的形貌分析 |
| 4.6 NOCN的结构分析 |
| 4.7 NOCN的电化学性能 |
| 4.7.1 三电极体系中NOCN的电化学性能 |
| 4.7.2 NOCN900对称超级电容器的电化学性能 |
| 4.8 混合超级电容器的电化学性能 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 碳纳米管串联的中空镍钴双氢氧化物的构筑及其储能性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NiCo-LDH/C-CNTs的形貌分析 |
| 5.3 NiCo-LDH/C-CNTs的结构分析 |
| 5.4 电化学性能测试 |
| 5.4.1 三电极中NiCo-LDH/C-CNTs的电化学性能 |
| 5.4.2 混合超级电容器的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 层状过渡金属化合物的合成与调控策略 |
| 1.2.1 相结构调控 |
| 1.2.2 电子结构调控 |
| 1.2.3 层间距调控 |
| 1.2.4 化学键合作用调控 |
| 1.3 Mn/Ni基层状化合物应用于超级电容器的研究进展 |
| 1.3.1 超级电容器简介 |
| 1.3.2 Mn基层状化合物在超级电容器中的应用 |
| 1.3.3 Ni基层状化合物在超级电容器中的应用 |
| 1.3.4 Mn/Ni基层状化合物在新型柔性超级电容器中的发展前景 |
| 1.4 本论文的选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的水热相结构调控及其超级电容器性能的优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与表征 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 样品的制备 |
| 2.2.3 样品的表征 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的水热相结构调控 |
| 2.3.2 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的结构表征与分析 |
| 2.3.3 层状相Cu_xMn_(2-x)O_2的超级电容器性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 电子结构可控的层状相CuMnO_2的溶剂热合成及其超级电容器性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂 |
| 3.2.2 样品的制备 |
| 3.2.3 样品的表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 溶剂热控温合成取向生长的层状相CuMnO_2 |
| 3.3.2 取向生长的层状相CuMnO_2中可控的电子结构 |
| 3.3.3 取向生长的层状相CuMnO_2中稳定的晶体结构 |
| 3.3.4 取向生长的层状相CuMnO_2的超级电容器性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)的层间距调控对超级电容器性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 化学试剂 |
| 4.2.2 样品的制备 |
| 4.2.3 样品的表征 |
| 4.2.4 电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)中Cl~-/OH~-离子的脱出/嵌入调控层间距 |
| 4.3.2 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)的层间距调控引起的微观结构变化 |
| 4.3.3 层状相Ni(OH)_xCl_(2-x)中层间距对超级电容器性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 构筑界面化学键稳定的碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极用于柔性超级电容器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与表征 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 样品的制备 |
| 5.2.3 样品的表征 |
| 5.2.4 电化学测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的化学构筑及结构分析 |
| 5.3.2 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的柔性超级电容器性能 |
| 5.3.3 碳布@Ni(OH)Cl@NiO电极的界面化学键合作用与储能机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 作者简介及科研成果 |
| 后记和致谢 |
（3）二硫化钨/PEDOTs复合材料的制备及电容性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 超级电容器简介 |
| 1.1.2 超级电容器的分类及储能原理 |
| 1.1.3 超级电容器的应用 |
| 1.2 超级电容器电极材料 |
| 1.2.1 碳材料 |
| 1.2.2 金属氧化物/硫化物 |
| 1.2.3 导电聚合物 |
| 1.2.4 复合材料 |
| 1.3 论文的选题依据及主要研究内容 |
| 1.3.1 选题依据 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 主要试剂与仪器 |
| 2.1.1 主要试剂 |
| 2.1.2 主要仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 扫描电镜(SEM)测试 |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 2.2.3 X射线光电子能谱仪(XPS)测试 |
| 2.2.4 原子力显微镜(AFM)测试 |
| 2.2.5 电导率测试 |
| 2.2.6 氮吸附/脱附(BET)测试 |
| 2.2.7 拉曼(Raman)光谱测试 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.2 恒电流充放电性能测试(GCD) |
| 2.3.3 电化学阻抗分析(EIS) |
| 2.3.4 循环稳定性、功率密度和能量密度 |
| 第3章 3D互穿多孔网状PEDOT-PEG-WS_2复合材料的制备及电容性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 3D互穿多孔网状PEDOT-PEG-WS_2复合材料的制备 |
| 3.2.1 化学剥离法制备WS_2纳米片 |
| 3.2.2 3D互穿多孔网状PEDOT-PEG-WS_2复合材料的制备 |
| 3.3 多孔网状PEDOT-PEG-WS_2复合材料的表征 |
| 3.3.1 原子力显微镜(AFM)表征 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 3.3.3 Brunner-Emmet-Teller (BET)表征 |
| 3.3.4 Energy Dispersive Spectroscopy (EDS)表征 |
| 3.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS)表征 |
| 3.4 电化学性能测试 |
| 3.4.1 三电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 3.4.2 两电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 多孔花状PEDOT-MeOH/PEG/WS_2复合材料的制备及电容性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多孔杨树花状PEDOT-MeOH/PEG/WS_2复合材料的制备 |
| 4.2.1 WS_2纳米片的制备 |
| 4.2.2 多孔杨树花状PEDOT-MeOH/PEG/WS_2复合材料的制备 |
| 4.2.3 PEDOT-MeOH/PEG/WS_2复合材料的比例优化 |
| 4.3 多孔花状PEDOT-MeOH/PEG/WS_2复合材料的结构表征 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 4.3.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 4.3.3 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) |
| 4.4 电化学性能测试 |
| 4.4.1 三电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 4.4.2 两电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 自支撑柔性PEDOT:PSS/WS_2复合材料的制备及电容性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 制备WS_2纳米片 |
| 5.2.1 自支撑柔性PEDOT:PSS/WS_2复合材料的制备 |
| 5.2.2 全固态柔性超级电容器的组装 |
| 5.3 自支撑柔性PEDOT:PSS/WS_2复合材料的结构表征 |
| 5.3.1 截面扫描电子显微镜(SEM) |
| 5.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 5.3.3 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) |
| 5.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 5.3.5 拉曼(Raman)光谱 |
| 5.4 自支撑柔性PEDOT:PSS/WS_2复合材料的电化学性能测试 |
| 5.4.1 三电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 5.4.2 两电极CV、GCD、EIS和稳定性 |
| 5.5 本章结论 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 电化学性能 |
| 附录B 表征 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 个人荣誉 |
| 参与课题 |
| 学术交流 |
| 致谢 |
（4）抄造体系对电解电容器纸性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 前言 |
| 1.1 电解电容器纸的发展概况 |
| 1.1.1 电解电容器纸的国内发展现状 |
| 1.1.2 电解电容器纸的国外发展现状 |
| 1.2 电解电容器纸的研究进展 |
| 1.2.1 麻将纯化工艺的改进 |
| 1.2.2 添加PAM提高电解电容器纸性能 |
| 1.2.3 生物酶预处理打浆技术应用于电解电容器纸生产 |
| 1.3 电解电容器纸的命名 |
| 1.4 电解电容器纸的分类 |
| 1.4.1 中高压电解电容器纸 |
| 1.4.2 低压电解电容器纸 |
| 1.5 电解电容器纸的性能指标 |
| 1.5.1 物理性能 |
| 1.5.2 化学性能 |
| 1.5.3 电气性能 |
| 1.6 本论文研究的意义及内容 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验原料及药品 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 浆料打浆 |
| 2.3.2 纤维形态分析 |
| 2.3.3 电解电容器纸的制备 |
| 2.3.4 纸页强度性能的检测 |
| 2.3.5 纸页化学性能及电气性能的检测 |
| 2.3.6 纸页相对结合面积及结合强度指数的检测 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 植物纤维原料对电解电容器纸性能的影响 |
| 3.1.1 纸浆纤维形态分析 |
| 3.1.2 纸浆的化学性能分析 |
| 3.1.3 纸浆成纸后纸页性能分析 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 CNF对电解电容器纸性能的影响 |
| 3.2.1 CNF对电解电容器纸纸页结合性能的影响 |
| 3.2.2 CNF对电解电容器纸纸页相对结合面积的影响 |
| 3.2.3 CNF对电解电容器纸纸页电气性能的影响 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 PEO对浆料悬浮液的分散效果及纸页性能的影响 |
| 3.3.1 利用FBRM检测PEO对纤维絮聚体相对数量的影响 |
| 3.3.2 PEO对浆料沉降体积分数的影响 |
| 3.3.3 PEO对电解电容器纸匀度指数的影响 |
| 3.3.4 PEO对电解电容器纸纸页性能的影响 |
| 3.3.5 单独添加PEO和CNF与两者共同作用对纸页性能的影响比较 |
| 3.3.6 小结 |
| 4 结论 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 论文的创新点 |
| 4.3 论文的不足之处 |
| 5 展望 |
| 6 参考文献 |
| 7 攻读硕士期间发表论文情况 |
| 8 致谢 |
（5）硫掺杂或硫化物复合碳材料的设计及储能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可充电电池的发展及应用 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历程 |
| 1.2.2 锂离子电池工作原理及其优缺点 |
| 1.3 电极材料的选择及应用 |
| 1.3.1 锂离子电池正极材料 |
| 1.3.2 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.3 钠/钾离子电池材料的发展及应用 |
| 1.4 选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 基于TiO_2 包覆硫掺杂碳球核壳结构材料储锂/钠性能及机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验步骤 |
| 2.2.1 实验药品及相关仪器设备 |
| 2.2.2 硫掺杂多微孔碳球组成的核-壳结构CNS-S@TiO_2 合成过程 |
| 2.2.3 电池组装及其电化学性能测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 电极材料的表征 |
| 2.3.2 电极材料的电化学性能测试 |
| 2.3.3 储钠理论模拟计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 硫掺杂超细TiO_2 修饰的碳纤维储锂/钠性能及钠离子全电池应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验步骤 |
| 3.2.1 实验用品与相关仪器设备 |
| 3.2.2 负极材料制备过程 |
| 3.2.3 磷酸钒钠(NVP)正极材料的制备过程 |
| 3.2.4 电池的组装和测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 负极材料CNF-S@TiO_2-5 表征及电化学性能 |
| 3.3.2 正极Na_3V_2(PO_4)_3 表征及半电池性能测试 |
| 3.3.3 钠离子全电池CNF-S@TiO_2-5//Na_3V_2(PO_4)_3 电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纳米纤维FeS_2@G@CNF应用在宽温度范围的钠/钾离子电池体系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验步骤 |
| 4.2.1 实验用品与相关仪器设备 |
| 4.2.2 负极材料FeS_2@G@CNF合成过程 |
| 4.2.3 电池的组装和测试方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电极材料的表征 |
| 4.3.2 电极材料的电化学性能测试 |
| 4.3.3 负极材料FeS_2@G@CNF储钠理论模拟计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳纳米管包覆硫化镍(NiS@CNT)材料的原位合成及储钠性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验步骤 |
| 5.2.1 实验药品和仪器设备 |
| 5.2.2 负极材料NiS@CNT制备过程 |
| 5.2.3 电池组装与测试过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 电极材料的表征 |
| 5.3.2 电极材料的储钠电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间已发表的学术论文 |
（6）铁酸镍及其复合超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.3 超级电容器分类 |
| 1.3.1 双电层电容器 |
| 1.3.2 赝电容器 |
| 1.4 超级电容器电极材料 |
| 1.4.1 碳材料 |
| 1.4.2 导电聚合物 |
| 1.4.3 过渡金属氧(硫)化物 |
| 1.5 超级电容器电极材料形貌 |
| 1.5.1 纳米线 |
| 1.5.2 纳米片 |
| 1.5.3 核-壳结构 |
| 1.6 铁酸镍 |
| 1.7 研究目的、意义与内容 |
| 1.7.1 研究目的与意义 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 第二章 实验内容与方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 样品的制备过程 |
| 2.3.2 电极的制备过程 |
| 2.4 性能表征 |
| 2.4.1 形貌及物相分析 |
| 2.4.2 电化学性能测试 |
| 2.4.3 其他测试方法 |
| 第三章 NiFe_2O_4超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测试结果与分析 |
| 3.2.1 形貌分析 |
| 3.2.2 物相分析 |
| 3.2.3 比表面积及孔径分布 |
| 3.2.4 XPS分析 |
| 3.2.5 电化学性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 NiFe_2O_4/Graphene超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试结果与分析 |
| 4.2.1 形貌分析 |
| 4.2.2 XRD分析 |
| 4.2.3 TG分析 |
| 4.2.4 拉曼分析 |
| 4.2.5 比表面分析 |
| 4.2.6 XPS分析 |
| 4.2.7 电化学性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 NiFe_2O_4/WS_2超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测试结果与分析 |
| 5.2.1 形貌分析 |
| 5.2.2 XRD分析 |
| 5.2.3 XPS分析 |
| 5.2.4 比表面分析 |
| 5.2.5 电化学性能分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ: 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 附件 |
（7）原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 实 验 |
| 1.1 实验原料 |
| 1.2 实验仪器 |
| 1.3 原纤化处理 |
| 1.3.1 打浆度测定 |
| 1.3.2 SEM形态观察 |
| 1.4 纸张制备 |
| 1.4.1 纸张抄造 |
| 1.4.2 纸张压光 |
| 1.5 纸张性能测试 |
| 1.5.1 定量 |
| 1.5.2 厚度 |
| 1.5.3 相对介电常数 |
| 1.5.4 击穿电压 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 天丝原纤化超细纤维形态表征 |
| 2.2 天丝纸基复合材料结构对其电气性能的影响 |
| 2.2.1 天丝纸基复合材料介电常数的理论计算和实验验证 |
| (1) Maxwell-Garnett公式[9] |
| (2) Bruggeman公式[10] |
| (3) 经验理论公式[11] |
| (4) T矩阵法[12] |
| 2.2.2 纸张紧度对纸基复合材料击穿电压的影响 |
| 2.2.3 复合双层纸结构对纸基复合材料击穿电压的影响 |
| 3 结 论 |
（8）电解电容器纸的研究进展（论文提纲范文）
| 1 电解电容器纸的分类 |
| 1.1 根据原料和纸的层状结构分类 |
| 1.2 根据承受的电压强度分类 |
| 1.2.1 中高压电解电容器纸 |
| 1.2.2 低压电解电容器纸 |
| 2 电解电容器纸的发展现状 |
| 2.1 国内电解电容器纸的发展现状 |
| 2.2 国际电解电容器纸的发展现状 |
| 3 电解电容器纸的研究进展 |
| 3.1 麻浆纯化工艺的改进 |
| 3.2 添加PAM提高电解电容器纸性能 |
| 3.3 生物酶预处理打浆技术应用于电解电容器纸生产 |
| 4 发展趋势展望 |
| 4.1 低损耗 |
| 4.2 高纯度 |
| 4.3 高频低阻抗 |
| 4.4 高紧度薄型化 |
| 4.5 多品种、低成本 |
（9）类石墨烯异质结构及无机-有机异质材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 类石墨烯的基本特性 |
| 1.2.1 石墨烯的基本特性 |
| 1.2.2 类石墨烯六方氮化硼的基本特性 |
| 1.2.3 类石墨烯TMDs的基本特性 |
| 1.2.4 异质结构材料的基本特性 |
| 1.3 类石墨烯异质结构材料的可控制备 |
| 1.3.1 剥离法(自上而下) |
| 1.3.2 生长法(自下而上) |
| 1.4 类石墨烯异质结构材料的性能研究 |
| 1.4.1 电化学储能 |
| 1.4.2 电催化 |
| 1.4.3 电化学传感器 |
| 1.4.4 光电探测器 |
| 1.4.5 太阳能电池 |
| 1.4.6 发光二极管 |
| 1.5 本课题研究的目的和意义 |
| 1.6 本课题主要研究内容 |
| 1.7 本论文的主要创新点 |
| 第2章 六方氮化硼-石墨烯异质结构材料的制备及其超级电容器性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 石墨烯的可控制备 |
| 2.3.2 六方氮化硼纳米片的可控制备 |
| 2.3.3 六方氮化硼-石墨烯异质结构材料的可控制备 |
| 2.3.4 六方氮化硼-石墨烯异质结构材料的超级电容器性能研究 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 1T-MoS_2/Graphene类石墨烯异质结构材料的原位合成及其锂电性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 类石墨烯异质结构1T-MoS_2/G的可控制备 |
| 3.3.2 类石墨烯异质结构1T-MoS_2/G的电化学性能研究 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 Graphene-MoS_2 类石墨烯异质结构材料的合成及其太阳能电池性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 GMo异质结构材料的可控制备 |
| 4.3.2 GMo异质结构材料的器件制备及太阳能电池性能研究 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 柔性MoS_2@电纺PVDF无机-有机异质材料的制备及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MoS_2@电纺PVDF无机-有机异质材料的制备和形貌结构 |
| 5.3.2 MoS_2@电纺PVDF无机-有机异质材料的电化学性能研究 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及申请专利 |
（10）二维复合纳米材料制备及其性能的第一原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 MoS_2简介 |
| 1.2 MoS_2材料的应用领域 |
| 1.3 光催化应用简介 |
| 1.4 LIBs简介 |
| 1.5 电解水析氢简介 |
| 1.6 本文选题依据及意义 |
| 1.7 计算理论及相关软件 |
| 参考文献 |
| 2 MoS_2@Graphene复合结构电池和析氢的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 MoS_2@CuO复合结构的合成及光催化降解和湿敏性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MoS_2@CuO复合结构的制备方法 |
| 3.3 实验试剂 |
| 3.4 MoS_2样品的制备及光催化/湿敏的研究 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.6 小结 |
| 参考文献 |
| 4 MoS_2@WS_2光催化降解和析氢的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试剂与仪器 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.4 WS_2@MoS_2复合结构光降解的实验结果与讨论 |
| 4.5 WS_2@MoS_2复合结构析氢性能的研究 |
| 参考文献 |
| 5 MoS_2@BiVO_4光催化降解的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试剂与仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.4 光催化过程测试 |
| 5.5 实验结果与讨论 |
| 5.6 结论 |
| 参考文献 |
| 6 WS_2@Graphene复合结构电池的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 材料合成方法 |
| 6.4 电池的制备 |
| 6.5 电池性能的测试 |
| 6.6 实验结果与讨论 |
| 参考文献 |
| 7 Ⅱ型α-MoO_3@MoS_2异质结构的合成及光催化降解研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.4 实验结果分析 |
| 7.5 结论 |
| 参考文献 |
| 8 MoS_2掺杂W增强析氢性能的实验及理论研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.3 实验结果 |
| 参考文献 |
| 9 结论及展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、高压（WS2型）电解电容器纸（论文参考文献）
- [1]碳纳米管调控的镍钴MOF基电极材料及其储能性能研究[D]. 冉飞天. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]Mn/Ni基层状化合物的合成、调控及超级电容器应用研究[D]. 付思贤. 吉林大学, 2021(01)
- [3]二硫化钨/PEDOTs复合材料的制备及电容性能的研究[D]. 梁爱琴. 江西科技师范大学, 2020(03)
- [4]抄造体系对电解电容器纸性能的影响研究[D]. 贾旺强. 天津科技大学, 2020(08)
- [5]硫掺杂或硫化物复合碳材料的设计及储能研究[D]. 陈昌淼. 湖南大学, 2019(01)
- [6]铁酸镍及其复合超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究[D]. 高希成. 山东大学, 2019(09)
- [7]原纤化天丝纤维纸基复合材料的制备及其电气性能的研究[J]. 戴嘉诚,王宜,胡健. 功能材料, 2019(04)
- [8]电解电容器纸的研究进展[J]. 贾旺强,王海旭,吴会学,隋全昭,马越,杨瑞明,易振宇,刘泽华. 天津造纸, 2019(01)
- [9]类石墨烯异质结构及无机-有机异质材料的制备与性能研究[D]. 郑譞. 武汉理工大学, 2019(07)
- [10]二维复合纳米材料制备及其性能的第一原理研究[D]. 李泓霖. 华东师范大学, 2017(01)