本文主要研究内容
作者李菁菁（2019）在《金属氧化物/聚（5-醛基吲哚）纳米复合材料的制备及其电致变色-超级电容性能研究》一文中研究指出：基于导电聚合物和金属氧化物的纳米复合材料可结合导电聚合物优异的电致变色性能与金属氧化物良好的超级电容性能,进而研制出具有颜色变化多、着色效率高、响应时间短、储能能力强、使用寿命长的电致变色-超级电容器双功能器件。该双功能器件的研制是实现超级电容器智能化应用的有效策略。本论文利用聚（5-醛基吲哚）（P5FIn）与不同纳米形貌的金属氧化物复合,分别制备了氧化镍/聚（5-醛基吲哚）（NiO/P5FIn）、二氧化锰/聚（5-醛基吲哚）（MnO2/P5FIn）以及氧化钨/聚（5-醛基吲哚）（WO3/P5FIn）三种纳米复合材料,基于上述三种金属氧化物/聚（5-醛基吲哚）纳米复合材料构建了三种高性能电致变色-超级电容器,并对复合材料薄膜及其构建的器件进行了电化学性能、电致变色性能以及电容性能测试。1.通过水热法在FTO透明导电玻璃上制备了纳米片形貌的NiO,在此基础上用循环伏安法电化学聚合了P5FIn,制备了NiO/P5FIn纳米结构的复合薄膜。电化学性能测试研究发现该复合物薄膜具备了两个组分的协同效应,拥有更好的氧化还原活性和导电性。在495 nm处,NiO/P5FIn复合物薄膜的光对比度为13.45%,响应时间为3.70 s,能够在土黄色-棕绿色之间实现可逆转变。当电流密度为0.2 mA cm-2时,NiO/P5FIn复合物薄膜的面积比电容为35.37 mF cm-2,电容性能优异。基于NiO/P5FIn纳米复合材料研制了氧化镍/聚（5-醛基吲哚）//聚（3,4-二氧乙撑噻吩）（NiO/P5FIn//PEDOT）不对称电致变色-超级电容器。该器件可以实现从草绿色到深绿色的可逆变化,当充放电电流密度为0.02 mA cm-2时,NiO/P5FIn//PEDOT器件的面积比电容为2.37 mF cm-2。经过1000圈循环伏安测试后,NiO/P5FIn//PEDOT器件仍保持97%的电容量,表明其具有良好的循环稳定性。2.在FTO透明导电玻璃上用水热法制备了纳米棒形貌的MnO2,在此基底上用循环伏安法聚合P5FIn,制备了MnO2/P5FIn纳米复合材料。MnO2/P5FIn复合物具有良好的氧化还原活性,且其循环稳定性相比于MnO2和P5FIn也有了明显增强。在电致变色性能方面,MnO2/P5FIn复合物薄膜能够在黄色-绿色之间可逆转变,研究结果表明在493 nm处,MnO2/P5FIn复合物薄膜响应时间为4.65 s。通过充放电测试对MnO2/P5FIn复合物薄膜的电容性能进行了表征,研究结果表明当充放电电流密度为0.1 mA cm-2时,MnO2/P5FIn复合物薄膜的面积比电容为22.65 mF cm-2。基于MnO2/P5FIn纳米复合材料研制了MnO2/P5FIn//PEDOT电致变色-超级电容器。该器件可在浅褐色和深绿色之间可逆变化。同时,对该器件进行了恒电流充放电测试,当充放电电流密度为1.0 mA cm-2时,器件的面积比电容为10.83 mF cm-2。经过1000圈的充放电循环后,器件仍能保持初始电容值的97%,说明该器件具有良好的储能能力和良好的电致变色性能。3.通过水热法在FTO透明导电玻璃上制备了纳米片形貌的WO3,在此基础上用循环伏安法聚合P5FIn,制备了WO3/P5FIn纳米复合薄膜。WO3/P5FIn复合薄膜的等效电阻值为8Ω,表明其具有优异的氧化还原活性。WO3/P5FIn电致变色性能突出,复合薄膜能够在深绿色-黄色-浅绿色之间实现可逆转变。在745 nm处的光学对比度为45%,从氧化态到还原态的响应时间为4.75 s,从还原态到氧化态的响应时间为4.75 s。当充放电电流密度为0.1 mA cm-2时,WO3/P5FIn复合薄膜的面积比电容为34.13 mF cm-2。基于WO3/P5FIn纳米复合材料制备了对称型电致变色-超级电容器,该器件可以在浅绿色和深绿色之间可逆变化。当充放电电流密度为0.025 mA cm-2时,WO3/P5FIn//WO3/P5FIn器件的面积比电容为1.97 mF cm-2。经过1000圈的电化学循环后,WO3/P5FIn//WO3/P5FIn器件仍然具有良好的电化学稳定性,比电容值维持了初始电容值的96.7%。
Abstract
ji yu dao dian ju ge wu he jin shu yang hua wu de na mi fu ge cai liao ke jie ge dao dian ju ge wu you yi de dian zhi bian se xing neng yu jin shu yang hua wu liang hao de chao ji dian rong xing neng ,jin er yan zhi chu ju you yan se bian hua duo 、zhao se xiao lv gao 、xiang ying shi jian duan 、chu neng neng li jiang 、shi yong shou ming chang de dian zhi bian se -chao ji dian rong qi shuang gong neng qi jian 。gai shuang gong neng qi jian de yan zhi shi shi xian chao ji dian rong qi zhi neng hua ying yong de you xiao ce lve 。ben lun wen li yong ju （5-quan ji yin duo ）（P5FIn）yu bu tong na mi xing mao de jin shu yang hua wu fu ge ,fen bie zhi bei le yang hua nie /ju （5-quan ji yin duo ）（NiO/P5FIn）、er yang hua meng /ju （5-quan ji yin duo ）（MnO2/P5FIn）yi ji yang hua wu /ju （5-quan ji yin duo ）（WO3/P5FIn）san chong na mi fu ge cai liao ,ji yu shang shu san chong jin shu yang hua wu /ju （5-quan ji yin duo ）na mi fu ge cai liao gou jian le san chong gao xing neng dian zhi bian se -chao ji dian rong qi ,bing dui fu ge cai liao bao mo ji ji gou jian de qi jian jin hang le dian hua xue xing neng 、dian zhi bian se xing neng yi ji dian rong xing neng ce shi 。1.tong guo shui re fa zai FTOtou ming dao dian bo li shang zhi bei le na mi pian xing mao de NiO,zai ci ji chu shang yong xun huan fu an fa dian hua xue ju ge le P5FIn,zhi bei le NiO/P5FInna mi jie gou de fu ge bao mo 。dian hua xue xing neng ce shi yan jiu fa xian gai fu ge wu bao mo ju bei le liang ge zu fen de xie tong xiao ying ,yong you geng hao de yang hua hai yuan huo xing he dao dian xing 。zai 495 nmchu ,NiO/P5FInfu ge wu bao mo de guang dui bi du wei 13.45%,xiang ying shi jian wei 3.70 s,neng gou zai tu huang se -zong lu se zhi jian shi xian ke ni zhuai bian 。dang dian liu mi du wei 0.2 mA cm-2shi ,NiO/P5FInfu ge wu bao mo de mian ji bi dian rong wei 35.37 mF cm-2,dian rong xing neng you yi 。ji yu NiO/P5FInna mi fu ge cai liao yan zhi le yang hua nie /ju （5-quan ji yin duo ）//ju （3,4-er yang yi cheng sai fen ）（NiO/P5FIn//PEDOT）bu dui chen dian zhi bian se -chao ji dian rong qi 。gai qi jian ke yi shi xian cong cao lu se dao shen lu se de ke ni bian hua ,dang chong fang dian dian liu mi du wei 0.02 mA cm-2shi ,NiO/P5FIn//PEDOTqi jian de mian ji bi dian rong wei 2.37 mF cm-2。jing guo 1000juan xun huan fu an ce shi hou ,NiO/P5FIn//PEDOTqi jian reng bao chi 97%de dian rong liang ,biao ming ji ju you liang hao de xun huan wen ding xing 。2.zai FTOtou ming dao dian bo li shang yong shui re fa zhi bei le na mi bang xing mao de MnO2,zai ci ji de shang yong xun huan fu an fa ju ge P5FIn,zhi bei le MnO2/P5FInna mi fu ge cai liao 。MnO2/P5FInfu ge wu ju you liang hao de yang hua hai yuan huo xing ,ju ji xun huan wen ding xing xiang bi yu MnO2he P5FInye you le ming xian zeng jiang 。zai dian zhi bian se xing neng fang mian ,MnO2/P5FInfu ge wu bao mo neng gou zai huang se -lu se zhi jian ke ni zhuai bian ,yan jiu jie guo biao ming zai 493 nmchu ,MnO2/P5FInfu ge wu bao mo xiang ying shi jian wei 4.65 s。tong guo chong fang dian ce shi dui MnO2/P5FInfu ge wu bao mo de dian rong xing neng jin hang le biao zheng ,yan jiu jie guo biao ming dang chong fang dian dian liu mi du wei 0.1 mA cm-2shi ,MnO2/P5FInfu ge wu bao mo de mian ji bi dian rong wei 22.65 mF cm-2。ji yu MnO2/P5FInna mi fu ge cai liao yan zhi le MnO2/P5FIn//PEDOTdian zhi bian se -chao ji dian rong qi 。gai qi jian ke zai jian he se he shen lu se zhi jian ke ni bian hua 。tong shi ,dui gai qi jian jin hang le heng dian liu chong fang dian ce shi ,dang chong fang dian dian liu mi du wei 1.0 mA cm-2shi ,qi jian de mian ji bi dian rong wei 10.83 mF cm-2。jing guo 1000juan de chong fang dian xun huan hou ,qi jian reng neng bao chi chu shi dian rong zhi de 97%,shui ming gai qi jian ju you liang hao de chu neng neng li he liang hao de dian zhi bian se xing neng 。3.tong guo shui re fa zai FTOtou ming dao dian bo li shang zhi bei le na mi pian xing mao de WO3,zai ci ji chu shang yong xun huan fu an fa ju ge P5FIn,zhi bei le WO3/P5FInna mi fu ge bao mo 。WO3/P5FInfu ge bao mo de deng xiao dian zu zhi wei 8Ω,biao ming ji ju you you yi de yang hua hai yuan huo xing 。WO3/P5FIndian zhi bian se xing neng tu chu ,fu ge bao mo neng gou zai shen lu se -huang se -jian lu se zhi jian shi xian ke ni zhuai bian 。zai 745 nmchu de guang xue dui bi du wei 45%,cong yang hua tai dao hai yuan tai de xiang ying shi jian wei 4.75 s,cong hai yuan tai dao yang hua tai de xiang ying shi jian wei 4.75 s。dang chong fang dian dian liu mi du wei 0.1 mA cm-2shi ,WO3/P5FInfu ge bao mo de mian ji bi dian rong wei 34.13 mF cm-2。ji yu WO3/P5FInna mi fu ge cai liao zhi bei le dui chen xing dian zhi bian se -chao ji dian rong qi ,gai qi jian ke yi zai jian lu se he shen lu se zhi jian ke ni bian hua 。dang chong fang dian dian liu mi du wei 0.025 mA cm-2shi ,WO3/P5FIn//WO3/P5FInqi jian de mian ji bi dian rong wei 1.97 mF cm-2。jing guo 1000juan de dian hua xue xun huan hou ,WO3/P5FIn//WO3/P5FInqi jian reng ran ju you liang hao de dian hua xue wen ding xing ,bi dian rong zhi wei chi le chu shi dian rong zhi de 96.7%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自青岛科技大学的李菁菁，发表于刊物青岛科技大学2019-07-19论文，是一篇关于聚醛基吲哚论文,氧化镍论文,二氧化锰论文,氧化钨论文,纳米复合材料论文,电致变色论文,超级电容器论文,青岛科技大学2019-07-19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，资料来自青岛科技大学2019-07-19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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