论文部分内容阅读
伴随着我国经济的快速发展,能源需求不断增加,研发合适的储能装置如电化学器件等,并应用到实际的生产生活中,成为新能源开发中的重点研究对象。锂离子电池和超级电容器是目前的两个研究热点,锂离子电池具有能量密度高、放电电压高、无记忆效应等优点,超级电容器具有充电时间短、功率密度高、节能环保等优点,因此两者具有良好的应用前景。在储能材料中,本论文选取了石墨烯和导电聚合物两种材料,采取和混合过渡金属氧化物复合的方法,研究复合物材料在锂离子电池和超级电容器中的应用。在锂离子电池负极材料的研究中,本论文以氧化石墨烯(GO)为原料,采用水热法合成还原氧化石墨烯负载钼酸锌复合材料(ZnMoO4/rGO),并应用在锂电池负极材料中。采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)对复合物的成分进行表征。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察复合物的形貌。采用蓝电(LAND)设备,在恒电流充放电的条件下,对材料进行充放电循环测试,得到高达2391.2 mAh·g-1的初始放电比容量(电流密度为100 mA·g-1)。在不同的电流密度下,采用充放电循环模式对电池进行倍率性能测试。使用电化学工作站进行循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试。在超级电容器电极材料的研究中,本论文分别采用水热法合成了两种钒酸盐,MnV2O6纳米片和Cu3(OH)2V2O7·2H2O纳米线,再通过原位聚合的方式,将聚吡咯(PPy)聚合沉积在钒酸盐表面,形成包覆的效果,分别得到了PPy@MnV2O6和PPy@Cu3(OH)2V2O7·2H2O两种复合材料。分别采用XRD、SEM、TEM、TGA等表征手段对复合材料进行成分和形貌分析。在超级电容器电极材料的测试中,分别采用三电极体系和对称双电极体系进行循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试。