二維納米片及其復(fù)合物的控制合成與電化學(xué)性能研究.pdf

1、能源問題日趨嚴(yán)重，非可持續(xù)能源運(yùn)用的不充分、不合理是能源枯竭的主要原因，減少非可持續(xù)能源的消耗是亟待解決的問題之一。在能源利用中，電能是一種可以高效利用，穩(wěn)定傳輸?shù)哪茉矗瑢ふ掖笕萘康碾娔軆?chǔ)存釋裝置是解決能源問題的重要方式之一。超級(jí)電容器作為一種新興的利用電化學(xué)原理的儲(chǔ)能元件，由于其電量能夠較快充滿，同時(shí)又能恒流穩(wěn)定的釋放出來的特性，逐漸受到相關(guān)研究人員的追捧。電極材料是決定超級(jí)電容器性能的至關(guān)重要的因素。二維納米材料由于其良好的界面性能

2、和超大電導(dǎo)率特性逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文制備了性能優(yōu)越的二維納米電極材料，并通過測(cè)試二維納米材料的電化學(xué)性能，來探討其作為高性能超級(jí)電容器電極材料的可行性。
　　本文通過簡(jiǎn)單的靜電自組裝法制備了類三明治狀鈷鋁水滑石-碳納米管（CoAl LDHs/CNTs）復(fù)合材料。首先通過剝離手段，利用甲酰胺大分子插層技術(shù)，獲得了鈷鋁水滑石納米片，由于鈷鋁水滑石是陽離子型層狀材料，所以剝離得到的納米片層帶正電荷；再通過羧基化反應(yīng)和堿液處理技術(shù)改性碳

3、納米管，使其表面產(chǎn)生帶負(fù)電荷的官能團(tuán)。這兩種材料按照一定比例分散在甲酰胺中，在靜電吸引力的作用下二者發(fā)生組裝復(fù)合，得到類三明治狀改性碳納米管插層在鈷鋁水滑石納米片層之間的復(fù)合物，這種復(fù)合物既有較大的比表面積和電解液接觸面積，又有良好的導(dǎo)電性和電荷傳遞效率，使其性能優(yōu)于鈷鋁水滑石。這種二維材料的改性方法具有方法簡(jiǎn)便，易于操作，成本低等特點(diǎn)，適合多數(shù)帶電性二維納米復(fù)合物的制備。
　　又通過簡(jiǎn)單離子交換法制備了在泡沫鎳基底上交錯(cuò)生長(zhǎng)的二