一維V2O5和二維MXene應用于電化學儲能的研究.pdf

1、本文分別利用靜電紡絲和化學氣相沉積方法，成功制備了多孔五氧化二釩納米管和碳化鈦/碳纖維混合顆粒，并研究了五氧化二釩//活性炭不對稱電容器的電化學性能，同時對比了Ti3C2/CNF和Ti3C2Tx作為鋰離子電池負極材料的性能。詳細的內(nèi)容可分為以下兩部分：
　　一、在水系2 M的LiNO3電解液中，以多孔五氧化二釩納米管為正極和活性炭納米棒為負極，構(gòu)建了一個高性能的不對稱電容器。為了最大化這個不對稱電容器的能量密度，工作電極的初始電勢

2、被調(diào)節(jié)到不同的值（0 V,-0.1 V,-0.2 V和-0.3 V vs.SCE）,并且電極電勢對得到的不對稱電容器的電化學性能的影響被深入研究。結(jié)果表明，-0.2 V是最佳的初始電極電勢。在這個初始電勢下，構(gòu)建的V2O5//C不對稱電容器能夠在0-1.8 V工作窗口下可逆的循環(huán)，并具有高的能量密度和功率密度（46.35 Wh/kg在1.8 kW/kg下，18 kW/kg在28.25 Wh/kg下）。進一步地，這個超級電容器還展現(xiàn)了優(yōu)異

3、的循環(huán)穩(wěn)定性，10000次循環(huán)后幾乎保持了100％的比容量。這個令人滿意的結(jié)果表明，電極電勢的調(diào)節(jié)對于提高不對稱電容器的電化學性能是一種非常有效的方法。
　　二、提出了一種有效的直接提高多層堆疊的作為鋰離子電池負極材料的MXene(Ti3C2Tx)顆粒的電化學性能的方法。通過在每個Ti3C2Tx顆粒的間隙和外表生長導電“碳纖維橋”而成功實現(xiàn)。在這些碳纖維的幫助下，制備的Ti3C2/CNF顆粒相比于純的Ti3C2Tx顆粒，在可逆容量