纳米锡基氧化物电极材料—水热合成法及电化学性能

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1、大连理工大学本科毕业设计（论文）新型超级电容器电极材料—锡化合物/碳复合体Novelelectrodematerialofsupercapacitor—tincompound/Ccomposites学院（系）：化工学院专业：电化学工程学生姓名：臧俊学号：200548166指导教师：刘伟评阅教师：完成日期：大连理工大学DalianUniversityofTechnology新型超级电容器电极材料—锡化合物/碳复合体摘要超级电容器是一种新兴的储能元件，因其具有高比能量、良好的可逆性和长循环寿命，近年来

2、国内外对超级电容器的应用研究非常活跃。人们普遍认为，沉积在碳表面上的过渡金属氧化物，如钌，铱，钨，钼，锰，镍，锡等，能被广泛的利用来增加电容器的电容值。本论文主要讨论了利用金属锡增加电容值。本文以结晶四氯化锡和聚乙烯醇为原料，通过改变无水碳酸钾的量来改变比表面积，采用高温碳化的方法合成出新型超级电容器材料—锡化合物/碳复合体。通过循环伏安、恒流充放电等测试手段对样品的电化学性能进行测试。以该材料作为工作电极，利用循环伏安法与恒流充放电法在三电极体系下考察了不同无水碳酸钾含量下的电化学性质，发现电容

3、器的比电容量基本上是随着无水碳酸钾含量的增加而增加，说明碳酸钾的添加是微孔率显着增加的主要原因。对无水碳酸钾含量为0.5克的材料以0.02A/g电流进行恒流充放电测试，得到其比容量可以达到100F/g，基本达到预期要求。本文在电极物质的制备、测试提供了一些有价值的方法，对于超级电容器的深入研究具有一定实际意义。关键词：超级电容器；锡化合物/碳复合体；电化学测试；比容量-I-新型超级电容器电极材料—锡化合物/碳复合体Novelelectrodematerialofsupercapacitor—tin

4、compound/CcompositesAbstractSupercapacitorisanewenergystoragecomponent.Nowadayssupercapacitorhasbecomearesearchinghotspotforitshighspecificcapacitance,excellentreversibilityandlongcyclicperformance.Depositionoftransitionmetaloxides,suchasRu,Ir,W,Mo,Mn

5、,Ni,Coetc.,onthecarbonsurfaceiswidelyutilizedinordertoincreasethecapacitance.Thisdissertationconcentratesonstudyingoftincompound/Ccompositewiththegoalofincreasingcapacitance.Inthisdissertation,thenovelelectrodematerialofsupercapacitor—tincompound/Ccom

6、positeissuccessfullysynthesizedbyhightemperaturecarbonizationofSnCl4andhydrolyzedpoly(vinylalcohol).Acertainamountofanhydrouspotassiumcarbonateisusedtoadjustthespecificsurfacearea.Electrochemicalpropertiesoftheresultantareinvestigatedinathreeelectrode

7、systembycyclicvoltammetricmeasurements(CV),constantcharge/dischargemeasurementandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS).Itisfoundthatthespecificcapacityofthetincompound/Ccompositeincreasewithincreasingtheamountofanhydrouspotassiumcarbonateadded.Thi

8、sindicatesthattheadditionofanhydrouspotassiumcarbonatemainlycausesasignificantincreaseinmicroporosity.Thetincompound/Ccompositepreparedwith0.5gK2CO3showsahighspecificcapacitanceofmorethan100F/gunderacharge/dischargecurrentdensityof5mA/g,whichb