过渡金属氧化物复合材料的制备及电化学性能研究

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1、����湖南大学硕士学位论文戈崇永侯朝辉副教授���陈金华教授 ����／��������������������������� 学位论文原创性声明戋铱永作者签名：戋跟永日期：纱—／年舌月≤曰�冢荷矗�夷甓嘣�日 摘金属氧化物复合材料的电化学性能发生了显著改善。具体内容如下：�ナ保�春喜牧显��／�和氧化镍�／�。复合材料的电化学可逆性和循环稳定性也得到了显著改善。�模拟表明发 石墨烯／过渡金属氧化物复合材料的制备及电化学性能研究料的质量比电容和储锂容量大幅提高。关键词：石墨烯，过渡金属氧化物

2、，电化学电容器，锂离子电池负极材 ，·�ⅰ�海琑一‘亮掣：�灸桷�芝川 ���������������������������．����������������������������．�������������������甌����������������������������／����������������．���������������������．������������������甌������甌��������� 石墨烯／过渡金属氧化物复合材料的制备及电化学性能研究�����瑆���

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5、件的严重影响，具有明显的不连续性和不稳定性。因此，开发新型储能装置，将这些可再生能源转化为可稳定输出的能源利用形态，是有效利用可再生能源的关键问题之一。＼�戮羽鏊黝馥。。����������疜�图��各类储能装置的储能特性 电化学电容器作为一种储能原器件，按照储能机理不同，通常可以器���瓻��������������基于二维或准二维材料申请了利用高比表面积炭材料制作双电层电容器的专利��恢辽鲜兰��国广泛关注。��【�、� �图���卷绕式电化学电容器、�平板型电化学电容器两块导电平板材料中间以电介

6、质隔离便组成了最简单的静电电容 双电层理论最早由亥姆赫兹�����加��个模型的优点而提出现在的双电层理论���模型�如图���。认为双电层由紧密层和分散层构成，双电层电容�由紧密层电容�和分散层��串联而成，即�在较浓的电解质溶液中，特别是在界面电位差较大的情况下，分散层电��图���双电层模型 �准电容的发生，利用了与双电层完全不同的电荷存储机理，即法拉第过程。该过程的本质与电池充放电类似，但由于热力学等原因使其充放电行为表现出电容性质。其存储电荷过程不仅包括双电层存储，也包括准电容存储。其中，双

7、电层电容与电极／溶液界面的面积成比例，约占总电容量的�ァ�些贱金属在�或�上的吸附原子沉积。氧化还原准电容是指某些电化学活性物质发生法拉第氧化还原反应，在形成氧化态或还原态的过程中表现出电容特性。氧化还原准电容材料主要包括过渡金属氧化物和导电聚合物。其充放电机理为：充电时，电解液中的离子在电场作用下迁移到电极／溶液界面，通过电子转移进入活性材料体相内，实现电量的存储；放电时，进入活性材料体相内的离子会重新返回到电解液中，所存储的电荷通过外电路释放出来。 有很高的比表面积利用率。如��取緇�用烃类热解催

8、化法制备了比表面积����痝的�����焊春衔铮�柿勘鹊缛莞叽���痝。目前，�制备成功。它是一种新型轻质纳米多孔高质量比电容达�结合得到复合材料。如��取緇 石墨烯／过渡金属氧化物复合材料的制备及电化学性能研究��械谋鹊缛荽飈��痝。值得注意板，合成出高比表面积���．��其他类型炭�����������除了上述几种炭材料外，其他类型炭如活性炭纤维【�电荷，产生的准电容远远高于双电层电容。目前研究重点主要在两个方以��为例，其电化学过程表示如下：�．￡