岳嘉盛:富含氧缺陷锰氧化物及其电化学性能的研究论文

岳嘉盛:富含氧缺陷锰氧化物及其电化学性能的研究论文

本文主要研究内容

作者岳嘉盛(2019)在《富含氧缺陷锰氧化物及其电化学性能的研究》一文中研究指出:随着全球经济的飞速发展,能源短缺等问题日益凸显。超级电容器,因其具有较高功率密度、良好倍率性能和超长循环寿命,受到人们的广泛关注。锰基氧化物因其较高的理论容量、低廉的成本以及环保无污染等优点,成为金属氧化物中非常有前景的电极材料。本文以MnO2作为研究对象,通过不同方式可控制备具有氧缺陷的多价态锰基氧化物,进一步提升其电学性能。得到以下结论:(1)探究了氧缺陷和石墨烯对MnO2电化学性能的影响。通过有效的空气热处理法制备了高性能超级电容器用rGO/MnOx复合电极材料,由于rGO和氧缺陷的存在,以及特殊的三维多孔结构,使其具有比电容大,循环稳定性好和倍率性能优异等诸多优点。在0.5Ag-1的电流密度下,比电容为274Fg-1;在1 Ag-1的电流密度下经过5000次循环后,容量保持率为98.8%;由rGO/MnOx//KB组成的不对称超级电容器表现出优异的循环稳定性,经过5000次循环后依旧能保留初始容量的89%。引入rGO可以显著提高MnO2的电化学活性,这可以归功于MnO2与rGO之间的协同作用。(2)探究了不同气氛对锰基氧化物(MnOx)材料电极性能的影响。所制备的MnOx-Ar锰基氧化物具有合适浓度的氧缺陷、良好导电性以及稳定三维多孔结构,表现出了最佳的电化学性能。在0.5 A g-1的电流密度下,比电容高达339 Fg-1;在1Ag-1的电流密度下经过5000次循环后,容量保持率为90%。由MnOx-Ar//KB组成的不对称超级电容器经过5000次循环后依旧能保留初始比电容的88%。氧缺陷的浓度对于锰基氧化物材料性能有重要影响,只有适中的氧缺陷浓度才能最大限度提高材料有效活性面积,降低材料电荷转移电阻,提高材料的容量性能。(3)探究了氢等离子体对锰基氧化物电化学性能的影响。经过氢等离子体还原处理过的材料,电化学性能明显提升,且等离子体设备输出功率越大,性能越好。MnOx-200W在0.5Ag-1的电流密度下,比电容可以达到300Fg-1;在1 Ag-1的电流密度下经过5000次连续循环后,容量保持率为90%。由MnOx-200W//KB组装的不对称超级电容器表现出十分优秀的电容性能,较前两章数据其能量密度得到了进一步提升,经过5000次循环后依旧能保持初始比电容的90%。

Abstract

sui zhao quan qiu jing ji de fei su fa zhan ,neng yuan duan que deng wen ti ri yi tu xian 。chao ji dian rong qi ,yin ji ju you jiao gao gong lv mi du 、liang hao bei lv xing neng he chao chang xun huan shou ming ,shou dao ren men de an fan guan zhu 。meng ji yang hua wu yin ji jiao gao de li lun rong liang 、di lian de cheng ben yi ji huan bao mo wu ran deng you dian ,cheng wei jin shu yang hua wu zhong fei chang you qian jing de dian ji cai liao 。ben wen yi MnO2zuo wei yan jiu dui xiang ,tong guo bu tong fang shi ke kong zhi bei ju you yang que xian de duo jia tai meng ji yang hua wu ,jin yi bu di sheng ji dian xue xing neng 。de dao yi xia jie lun :(1)tan jiu le yang que xian he dan mo xi dui MnO2dian hua xue xing neng de ying xiang 。tong guo you xiao de kong qi re chu li fa zhi bei le gao xing neng chao ji dian rong qi yong rGO/MnOxfu ge dian ji cai liao ,you yu rGOhe yang que xian de cun zai ,yi ji te shu de san wei duo kong jie gou ,shi ji ju you bi dian rong da ,xun huan wen ding xing hao he bei lv xing neng you yi deng zhu duo you dian 。zai 0.5Ag-1de dian liu mi du xia ,bi dian rong wei 274Fg-1;zai 1 Ag-1de dian liu mi du xia jing guo 5000ci xun huan hou ,rong liang bao chi lv wei 98.8%;you rGO/MnOx//KBzu cheng de bu dui chen chao ji dian rong qi biao xian chu you yi de xun huan wen ding xing ,jing guo 5000ci xun huan hou yi jiu neng bao liu chu shi rong liang de 89%。yin ru rGOke yi xian zhe di gao MnO2de dian hua xue huo xing ,zhe ke yi gui gong yu MnO2yu rGOzhi jian de xie tong zuo yong 。(2)tan jiu le bu tong qi fen dui meng ji yang hua wu (MnOx)cai liao dian ji xing neng de ying xiang 。suo zhi bei de MnOx-Armeng ji yang hua wu ju you ge kuo nong du de yang que xian 、liang hao dao dian xing yi ji wen ding san wei duo kong jie gou ,biao xian chu le zui jia de dian hua xue xing neng 。zai 0.5 A g-1de dian liu mi du xia ,bi dian rong gao da 339 Fg-1;zai 1Ag-1de dian liu mi du xia jing guo 5000ci xun huan hou ,rong liang bao chi lv wei 90%。you MnOx-Ar//KBzu cheng de bu dui chen chao ji dian rong qi jing guo 5000ci xun huan hou yi jiu neng bao liu chu shi bi dian rong de 88%。yang que xian de nong du dui yu meng ji yang hua wu cai liao xing neng you chong yao ying xiang ,zhi you kuo zhong de yang que xian nong du cai neng zui da xian du di gao cai liao you xiao huo xing mian ji ,jiang di cai liao dian he zhuai yi dian zu ,di gao cai liao de rong liang xing neng 。(3)tan jiu le qing deng li zi ti dui meng ji yang hua wu dian hua xue xing neng de ying xiang 。jing guo qing deng li zi ti hai yuan chu li guo de cai liao ,dian hua xue xing neng ming xian di sheng ,ju deng li zi ti she bei shu chu gong lv yue da ,xing neng yue hao 。MnOx-200Wzai 0.5Ag-1de dian liu mi du xia ,bi dian rong ke yi da dao 300Fg-1;zai 1 Ag-1de dian liu mi du xia jing guo 5000ci lian xu xun huan hou ,rong liang bao chi lv wei 90%。you MnOx-200W//KBzu zhuang de bu dui chen chao ji dian rong qi biao xian chu shi fen you xiu de dian rong xing neng ,jiao qian liang zhang shu ju ji neng liang mi du de dao le jin yi bu di sheng ,jing guo 5000ci xun huan hou yi jiu neng bao chi chu shi bi dian rong de 90%。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的岳嘉盛,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于超级电容器论文,锰基氧化物论文,氧缺陷论文,石墨烯论文,氢等离子体论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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