水系電化學(xué)電容器正極材料的制備、表征與電化學(xué)性能研究.pdf

1、目前，受到各國關(guān)注的新型可再生的能源有風(fēng)能、水能、太陽能等，與傳統(tǒng)能源相比，新能源具有的特點(diǎn)有污染較少和儲(chǔ)量較大，這對(duì)于當(dāng)前化石能源枯竭以及環(huán)境污染問題的解決具有相當(dāng)大的意義。然而，這些能源的應(yīng)用會(huì)受限于地域條件和自然條件，因此無法滿足大伙對(duì)能量的需求。于是，迫切需要這樣一個(gè)能量存儲(chǔ)系統(tǒng)：能量多時(shí)可以將其儲(chǔ)存起來，需要時(shí)則可以將其釋放出來。
　　本論文的研究重點(diǎn)為制備適合于水系超級(jí)電容器的正極材料，在提高電極材料的比容量的同時(shí)又提

2、高材料的循環(huán)性能。
　　本工作的內(nèi)容和結(jié)果有以下3部分：
　?。?）由固相法制備的h-BN和h-BN/C兩種電極材料分別在2 mol L-1 KOH水溶液中進(jìn)行單電極電化學(xué)性能測(cè)試，在0.5 A g-1的電流密度下，h-BN的比電容為54.8 F g-1。在相同的電流密度，h-BN/C的比電容可以達(dá)到250 F g-1高達(dá)h-BN4.56倍左右。并且h-BN/C電極材料在1000次循環(huán)之后容量保持率可達(dá)88.9%。二者分別與

3、活性炭電極組裝成水系不對(duì)稱電容器，電壓窗口為0～1.45 V。AC//h-BN/C電容器在功率密度為511 W kg-1時(shí)，其能量密度可達(dá)16.4 Wh kg-1，AC//h-BN體系在功率密度為511 W kg-1時(shí)，其能量密度僅為5.1 Wh kg-1。并且AC//h-BN/C電容器的循環(huán)穩(wěn)定性能比較好，經(jīng)過1000次的循環(huán)，電容基本沒有損失。
　　（2）由固相法合成出不同孔徑的多孔碳（MgC-T）電極材料，發(fā)現(xiàn)該電極材料在0

4、.5 mol?L-1 H2SO4+0.5 mol?L-1 LiBr水溶液中測(cè)試，在電流密度為30 A g-1時(shí)，MgC-900電極材料在三種多孔碳之中具有最高的容量為1100 mAh g-1。是因?yàn)?00℃制備出的多孔碳的平均孔徑大些，可為電化學(xué)反應(yīng)提供能更多的反應(yīng)活性點(diǎn)，從而使體系的贗電容增大。
　?。?）通過簡單的水熱法先制備出了Zn-Ni MOFs材料，再將其進(jìn)行煅燒制備出ZnO-NiO復(fù)合材料（Zn0.8Ni0.2O）。該