基于纳米碳材料和二氧化锰的超电容电极材料研究

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1、華巧化号１０５３２学号Ｓ１２１１２０１８密级分类号諭碱為Ａ＃ＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕±学位论文基于纳米碳材料和二氧化鑑的超电容电极材料研究学位串请人姓名李莉培养单位化学化工学院异师姓名巧巧热张小华副教授学科专业化学工精与技术研究方向应用电化学论文提交日期２０１５年５月３２学校代号：１０５学号；Ｓ１２１１２０１８密级；湖南大学硕±学位论文基于纳米碳材料和二氯化猛的超电容电极材料研究学位申请人姓名：奎逝：张小华創教授导师姓名及职称化学化工学院培养

2、单位：化学工程与技术专业名称：：２０１５年５—月论文提交日期１２９２０５５：年月＿丑论文答辩日期答辩委员会主席：蔡靑云教授ｓｔｕｄｏｎｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｂａｓｅｄｏｎｙｐｐ田ａ凸ｏｍｅｔｅｒｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｍａ凸ｇａｎｅｓｅｄｉｏｘｉｄｅｂｙＬＩＬｉＢ．Ｅ．（Ｈｕ打ａｎＩ打ｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅ打ｃｅａ打ｄＴｅｃｈ打ｏｌｏｇｙ）２０１２Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅ过ｉ打ａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏ打ｏｆｔｈ

3、ｅｐ民ｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙＥｎｇｉ打ｅｅｒｉ打ｇａ打过ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｉｎｈｅＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒｓｐＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺＨＡＮＧＸｉａｏｈｕａＭａ２０１５ｙ，湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中将别加Ｗ标法引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的

4、成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个。人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。《＇０／作者签名：冰曰期：之／年＾月＾曰Ｉ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关、数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ

5、）心；日期作者签名；；Ｈ？店年月曰导师签名曰期：＞矿年６月Ｌｆ曰Ｉ硕±学位论文摘要一电化学电容器作为种新型的储能器件，具有高的能量密度和功率密度、长时间的循环稳定性，环境友好等特点，己成功应用于各个领域。电极材料作为电。化学电容器的关键组成部分，对其电容性能的影响非常重要开发具有高比电容、的电极材料，是提高电化学电容器功率特性的有效方法。本论文Ｗ制备价格化廉窩能量密度和功率密度的电化学电容器电极材料为目的，采用不同的合成方法，制备多孔碳、二氧化铺等电极材料，并通过多种材料表征技术和电化学分析方法考察他们的形貌：、结构Ｗ及电化学电容行为

6、。具体研究内容如下－１Ｗ类沸石金属有机骨架材料（ＺＩＦ９为前驱体，经高温碳化、酸刻蚀制备纳（））米多孔碳（ＮＰＣｓ）。通过扫描电子显微镜巧ＥＭ）、Ｘ射线衍射技术（ＸＲＤ）、化表面积和孔隙度分布仪对ＮＰＣｓ的微观形貌和晶体结构进行表征，并在１ＭＨ２ＳＯ４电解液中、恒流充放电分析技术对其电化学电容性能进行研究。结果表，采用循环伏安２－比表面积为＇明；ＮＰＣｓ的平均粒径为６００ｎｍ，６９３ｍｇ，孔道结构主要Ｗ介孔为—主ｉ。ＮＰＣｓ电极不仅显示较高的比电容值，在２Ａｇ的电流密度下，电容值可达－－ｉ１１２巧且具有优良的功率性能，．２ＦＳ００ｍＶＳ，ｇ；

7、而当扫描速度从２ｍＶ增至１时＇ｌＮＰＣｓ电极的电容量保持率为７１．１０％。此外，ＮＰＣｓ电极在电流密度为１０Ａ的ｇ测试条件下，循环４０００次后，其比电容值并没有明显的降低，显示出优良的长期循环稳定性。２Ｍｎ化纳米管Ｍｎ〇２ＮＴｓ与离子液体修饰的碳管／ＣＮＴｓ相结合，制备（）（）ＷＬ）ｓ－ＬｓＭｎ化ＮＴＩ／ＣＮＴ复合物。通过扫描电子显微镜ＳＥＭ、透射电子显微镜ＴＥＭ、（）（）Ｘ射线衍射技术ＲＤ对Ｍｎ化ＮＴ