NbN-C基復(fù)合材料在電化學(xué)儲(chǔ)能方面的研究.pdf

1、鋰離子混合電容器作為一種新型的儲(chǔ)能設(shè)備，集合了雙電層電容器和鋰離子電池兩者的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是一種具有廣泛應(yīng)用前景的儲(chǔ)能器件并且得到了廣泛的探索與研究。但是，由于正負(fù)極儲(chǔ)能機(jī)制的不同，所以正負(fù)極材料的匹配成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。炭基材料作為一種優(yōu)異的雙電層材料已經(jīng)被認(rèn)可作為混合電容器正極使用，因此目前研究的熱點(diǎn)主要集中在鋰離子混合電容器負(fù)極材料的研究上。基于此，本文從具有贗電容特性的氮化鈮材料入手，通過(guò)溶液浸漬法與分層抽濾的方法合成制

2、備出氮化鈮/石墨烯和氮化鈮/多壁碳納米管兩種復(fù)合物，分別測(cè)試了其鋰電性能。并將其應(yīng)用于鋰離子混合電容器負(fù)極，得到的混合電容器展現(xiàn)出優(yōu)良的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以抽濾得到的氧化石墨烯紙為模板，利用溶液浸漬法合成制備出了層層堆疊結(jié)構(gòu)的氮化鈮/石墨烯復(fù)合膜，得到的這種自支撐結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜直接裁片應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極，展現(xiàn)出了優(yōu)良的電化學(xué)性能:在0.1A g-1的電流密度下，比容量高達(dá)450mAhg-1，同時(shí)保持

3、了良好的倍率特性，當(dāng)電流密度增加到10A g-1時(shí)，其比容量仍能達(dá)到100mAh g-1;當(dāng)循環(huán)10000圈之后，容量仍能保持90%以上。這種優(yōu)異的鋰電性能非常適于作為鋰離子混合電容器負(fù)極材料，為此，我們以氮化鈮/石墨烯復(fù)合物為負(fù)極材料，以聚苯胺基活性炭(APDC）為正極組裝成了鋰離子混合電容器，組裝成的鋰離子混合電容器在1-4V的電位窗口下，最大能量密度可達(dá)136Wh kg-1,功率密度最大可以達(dá)到25kW kg-1，在1A g-1的