论文摘要
超级电容器作为一种新型储能器件,具有比功率高、充放电效率高、循环寿命长、绿色环保等优点,但是其能量密度较二次电池低。所以现在许多关于超级电容器的研究都是聚焦在开发综合性能优异、成本低廉的电极材料上。在众多的电极材料中,镍、钴等过渡金属氧化物和氢氧化物有着资源丰富、成本低廉、性能优良等优点而成为目前超级电容器的研究热点。本论文共分为以下四个部分来介绍:第一章概述了超级电容器的储能机理、分类、特点、应用范围等;并介绍了碳材料、金属氧化物及氢氧化物材料、导电聚合物材料和混合电容器的研究进展;同时概述了微波水热法的原理,最后提出了对超级电容器电极材料的研究设想、目的及方法。第二章利用微波水热法合成了具有纳米花球形貌的α-Ni（OH）2电极材料,测试结果表明,沉淀剂（尿素）的用量不但影响花球的大小和团聚程度,还进一步影响电极的电化学性能。第三章介绍了镍钴双氢氧化物电极材料的制备及电化学电容行为的研究。本章分为两部分:1、分别以CTAB、Tween-80为表面活性剂采用微波水热法合成了镍钴双氢氧化物,并与不加表面活性剂辅助合成的镍钴双氢氧化物做了对比,结果发现,这三种材料形貌不同,电化学性能也不同。其中添加表面活性剂Tween-80辅助合成的具有菊花形貌的镍钴双氢氧化物具有更优的电化学性能,其初始放电比容量达到了1437F·g-1)。2、利用表面活性剂Tween-80,通过微波水热法合成了Ni/Co不同摩尔比例的复合双氢氧化物。结果发现,Ni/Co的摩尔比例对复合物的形貌和电化学性能有较大的影响。第四章介绍了镍钴铝三氢氧化物电极材料的合成及电化学电容行为的研究。本章分为三部分:1、仍然以CTAB、Tween-80为表面活性剂采用微波水热法合成了镍钴铝三氢氧化物,并与不加表面活性剂辅助合成的镍钴铝三氢氧化物做了对比,结果发现,这三种材料的电化学性能有一定的差异。其中添加表面活性剂CTAB辅助合成的样品具有较高的初始放电比容量,达到了1482F·g-1,而用表面活性剂Tween-80辅助合成的样品具有较好的循环稳定性。2、以CTAB为表面活性剂,通过微波水热法合成了（Ni+Co）/Al不同摩尔比例的复合三氢氧化物。结果发现,（Ni+Co）/Al的摩尔比例对复合材料的形貌影响较小,但是对其电化学性能有较大的影响。3、利用表面活性剂Tween-80,通过微波水热法合成了（Ni+Co）/Al不同摩尔比例的复合三氢氧化物。结果发现,（Ni+Co）/Al的摩尔比例对复合材料的电化学性能有较大的影响。其中当（Ni+Co）/Al按摩尔比为7:3时合成的样品循环稳定性较好。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 引言1.2 超级电容器的工作原理1.2.1 双电层电容器1.2.2 法拉第准电容器1.2.3 混合电化学电容器1.3 超级电容器的特点1.4 超级电容器研究进展1.4.1 超级电容器电极材料的研究1.4.1.1 碳电极材料1.4.1.2 金属氧化物电极材料1.4.1.3 导电聚合物电极材料1.4.2 超级电容器电解液的研究1.4.3 混合电容器的研究1.5 超级电容器的应用1.6 微波水热法概述1.7 本文设想与研究目的第二章 微波水热法制备a-N1f0H)z及其超电容性能研究2.1 实验部分2.1.1 实验试剂和仪器2.1.2 不同形貌a—N1f0H)2的制备2.1.3 材料的电化学测试2.2 结果与讨论2.2.1 材料的XRD分析2.2.2 材料的形貌分析2.2.3 循环伏安测试2.2.4 恒流充放电测试2.2.5 循环寿命测试2.3 结论第三章 微波水热法制备镍钴双氢氧化物及其超电容性能研究第一节 不同表面活性剂合成镍钴双氢氧化物及其超电容性能研究3.1.1 实验部分3.1.1.1 实验试剂和仪器3.1.1.2 不同形貌镍钴双氢氧化物的制备3.1.1.3 材料的电化学测试3.1.2 结果与讨论3.1.2.1 材料的XRD分析3.1.2.2 材料的红外光谱分析3.1.2.3 材料的热重分析3.1.2.4 材料的形貌分析3.1.2.5 循环伏安测试3.1.2.6 恒流充放电测试3.1.2.7 交流阻抗测试3.1.2.8 循环寿命测试3.1.3 结论第二节 微波水热法合成镍钴不同比例的双氢氧化物及其超电容性能研究3.2.1 实验部分3.2.1.1 实验试剂和仪器3.2.1.2 镍钴不同比例双氢氧化物的制备3.2.1.3 材料的电化学测试3.2.2 结果与讨论3.2.2.1 材料的XRD分析3.2.2.2 材料的形貌分析3.2.2.3 循环伏安测试3.2.2.4 恒流充放电测试3.2.2.5 循环寿命测试3.2.3 结论第四章 微波水热法制备镍钴铝氢氧化物及其超电容性能研究第一节 不同表面活性剂合成镍钴铝氢氧化物及其超电容性能研究4.1.1 实验部分4.1.1.1 实验试剂和仪器4.1.1.2 镍钴铝三氢氧化物的制备4.1.1.3 材料的电化学测试4.1.2 结果与讨论4.1.2.1 材料的分析4.1.2.2 材料的红外光谱分析4.1.2.3 材料的形貌分析4.1.2.4 循环伏安测试4.1.2.5 恒流充放电测试4.1.2.6 交流阻抗测试4.1.2.7 循环寿命测试4.1.3 结论第二节 加入表活性剂CTAB合成镍钴／铝三氢氧化物及其超电容性能研究4.2.1 实验部分4.2.1.1 实验试剂和仪器4.2.1.2 镍钴不同比例双氢氧化物的制备4.2.1.3 材料的电化学测试4.2.2 结果与讨论4.2.2.1 材料分析4.2.2.2 材料的形貌分析4.2.2.3 循环伏安测试4.2.2.4 恒流充放电测试4.2.2.5 循环寿命测试4.2.3 结论第三节 用表活性剂吐温一80合成镍钴／铝三氢氧化物及其超电容性能研究4.3.1 实验部分4.3.1.1 实验试剂和仪器4.3.1.2 镍钴不同比例双氢氧化物的制备4.3.1.3 材料的电化学测试4.3.2 结果与讨论4.3.2.1 材料的XRD分析4.3.2.2 材料的形貌分析4.3.2.3 循环伏安测试4.3.2.4 恒流充放电测试4.3.2.5 循环寿命测试4.3.3 结论全文总结参考文献在读期间发表和整理论文清单致谢
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