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《浙江大学》 2015年
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过渡金属氧化物电极材料的制备及电化学储能性能的研究

李陆  
【摘要】:随着人类生存环境的日益恶化,可利用资源能源的日益减少,人们早已开始关注新能源的开发和利用,而对新型能源存储器件及其性能的提高也收到了愈来愈多的关注和研究,如何研制出高功率密度和高能量密度的储能装置已然成为了国内外学者的研究热点。其中,超级电容器,是一种新型的储能装置,兼具有传统电容器和二次电池两者的优点,是一种高效实用的能量存储装置,在人类社会的各个领域中都有着广泛的应用前景。本文致力于对基于贱金属氧化物的氧化还原赝电容电极材料的探索和研究,制备出纳米结构的多元复合氧化物,以改善电极材料的组织结构、提高电化学性能,而且也可以明显地降低成本。MnCo2O4薄膜电极由简易的水热法制备,在泡沫镍基底上垂直生长成纳米线阵列结构,表现出了优异的电化学储能性能,在1 Ag-1的电流密度下MnCo2O4电极的比电容量达到349.8 Fg-1,当电流密度增大到20 Ag-1时仍具有328.9 Fg-1的比电容量,同时具有很好的结构稳定性。将MnCo2O4纳米线阵列薄膜作为锂离子电池负极,在100 mAg-1的电流密度下的首次放电容量有1288.6 mAhg-1,恒电流充放电循环50次后的容量保持率仍有92.7%。尖晶石结构的Mn-Ni-Co三元复合氧化物(MNCO)纳米线阵列薄膜同样通过水热法制备得到,MNCO薄膜电极在1 Ag-1的电流密度下的比电容量高达638Fg-1,同时兼具相当优异的循环性能。除此之外,将MNCO薄膜作为正极,与炭黑负极一起成功组装成了MNCO//C非对称全电容器,对其进行电化学测试表明,MNCO//C非对称全电容具有十分优异的电化学性能尤其是具有相当高的能量密度,该全电容在储能器件领域表现出了极大地发展潜力。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM53;O646.54

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