铁酸盐制备及其电化学性能研究毕业论文

《铁酸盐制备及其电化学性能研究毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1铁酸盐（MFe2O4）的晶体结构11.2铁酸盐MFe2O4性能的应用11.2.1电化学性能应用——锂离子电池负极材料11.2.2气敏性能应用21.2.3光催化性能研究31.2.4其他应用31.3铁酸盐制备方法41.3.1水热法或溶剂热法[15]41.3.2聚合物热分解法[20]41.3.3机械化学法[22]51.3.4自蔓延高温合成法51.3.5共沉淀法61.3.6溶胶-凝胶法61.3.7微乳液法71.4超大容量电容器简介[29]71.4.1简介71.4.2原理71.4.3制备方法81.5课题研究内容8第二章实验部分92.1

2、实验试剂与仪器92.1.1主要试剂92.1.2主要仪器92.2样品制备102.2.1ZnFe2O4制备原理102.2.2溶剂热法制备步骤112.2.3聚合物热分解法制备步骤112.3产品的表征112.3.1X射线衍射仪（XRD）112.3.2扫描电子显微镜（SEM）112.4电极的制备及电化学性能测试122.4.1电极的制备122.4.2电化学性能测试12第三章结果与分析133.1溶剂热反应条件的确定133.1.1蒸馏水的作用133.1.2溶剂热反应实验方案133.1.3反应时间的确定143.1.4反应温度的确定143.1.5Fe/尿素摩尔比例的确定143.2物相分析（X

3、RD）143.2.1溶剂热法制备所得产物的XRD分析143.2.2聚合物热解法所得产物的XRD分析173.3形貌分析183.3.1样品颜色183.3.2扫描电子显微镜（SEM）203.4电化学性能分析203.4.1恒流充放电测试203.4.2循环伏安测试21第四章结论24致谢25参考文献26摘要在过渡金属氧化物化合物中，ZnFe2O4是研究最多的材料之一，它拥有磁性能、电性能、半导体光催化性能等等，因此被广泛应用于各个领域中。本文首先对尖晶石型ZnFe2O4的结构、应用、制备方法以及超级电容器作了简单介绍，接着讲述了实验内容、结果、分析以及结论。本文采用溶剂热法以及聚合物

4、热分解法制备出了ZnFe2O4纳米材料，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、恒流充放电和循环伏安法测试，对样品的物相、结构进行了表征，并且对其电化学性能进行了研究。通过一系列的实验，溶剂热法以乙二醇为溶剂，以PEG-400作为表面活性剂，以尿素作为模板剂的最佳工艺是：水热温度为180℃，时间12h，Fe/尿素为1:11。XRD结果表明物相为纯相，且特征峰尖锐，说明其结晶性良好。SEM结果表明制得的ZnFe2O4纳米材料为300nm左右的微球结构。对ZnFe2O4超级电容器进行了循环伏安测试以及恒流充放电测试。充放电曲线呈现出较规整的三角对称分布，电极电位和时间

5、基本上呈线性关系，表现出理想电化学电容器的性能，说明尖晶石型ZnFe2O4适合做超级电容器材料。通过计算比容量的大小，发现在100mA/g电流密度下其比容量为48F/g，随着电流密度的增大，其比容量逐渐减少。循环伏安曲线显示阴极过程和阳极过程基本上对称，表明该电极以恒定速度进行充放电；随着扫描速度的倍增，同一电势下对应的电流也成倍增大，说明电极具有良好的可逆性；CV曲线重复性很好，表明该电极具有良好的充放电循环性能。本实验的聚合物热分解法以丙烯酸为溶剂，在引发剂过二硫酸铵的作用下，得到聚丙烯酸盐，再与主要反应物混合得到了前驱体聚丙烯酸铁锌复合盐，干燥后在600℃下煅烧得到

6、了ZnFe2O4纳米晶。XRD结果显示物相较纯，且特征峰很尖锐，说明其结晶性良好。关键词：铁酸锌；溶剂热法；聚合物热分解法；超级电容器；电化学性能IAbstractAmongtransitionmetaloxidesbasedferrites,zincferrite(ZnFe2O4)isoneofthemostwidelystudiedmaterials.Becauseofitsmagneticbehavior,electricalcharacteristics,semic-onductorphotocatalysisandsoon,soitpossessesawider

7、angeofpossibleapplication.Thisarticlefirstbrieflyintroducedthestructure,applicationsandpreparationmethodsofspinelZnFe2O4,andsuper-capacitors,thendescribedtheexperimentalcontent,results,analysisandconclusions.Inthispape,ZnFe2O4nano-materialsweresynthesizedthroughthes