熔盐电解法制备金属钛和碳化钛衍生碳的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文熔盐电解法制备金属钛和碳化钛衍生碳的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：万朝嫔王淑兰教授东北大学理学院硕士物理化学2014年6月2014年7月霍玉秋副教授学科类别：理学论文答辩日期：2014年6月答辩委员会主席：何荣桓教授朱跃进高级工程师东北大学2014年6月万方数据AThesisinPhysicalChemistryStudyonthePreparationofTitaniumandTitaniumCarbide-derivedCa

2、rbonbyMoltenSaltElectrolysisProcessbyWanChaopinSupervisor：ProfessorWangShulanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢二也思。学位论文作者签名：万朝酿日期：

3、‘如，以、7．>学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：／f半年口一年口一年半影两年口学位论文作者签名：乃朝搀，签字日期：矽，以’7．≥导师签名：王lk乏签字日期：汐／够、]．>万方数据东北大学硕士学位论文摘要熔盐电解法制备金属钛和碳化钛衍生碳的研究摘要本实验采用熔

4、盐电解的方法，以TiC为原料制备了金属钛和碳化钛衍生碳(TCDC)。围绕对电解过程有重要影响的成型压力、烧结温度、熔盐体系、电解温度、电解电压等因素进行了研究和探讨。采用x．射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(aaman)等手段对金属钛和TCDC的成分、形貌和结构进行了表征和分析。通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电测试研究了TCDC的电化学性能。l、通过对实验过程进行优化，确定了最佳TiC的成型条件为：TiC的成型压力20MPa，烧结温度950℃，烧结时间4h，最佳的电解

5、条件：熔盐体系为等摩尔KCl-NaCI，电解温度为800。C，电解电压为1．3V(vs．Mo)。2、通过XRD、SEM、Raman和TEM的表征，确定阳极产物中含有絮状金属钛和少量杂质二氧化钛；阴极产物中有石墨型碳和无定形碳。3、通过对TCDC材料进行的电化学研究，发现均表现出了良好的超级电容性。尤其是电解10h的TCDC—10，其组装成超级电容器后，在3mA／cm2电流密度下的恒流充放电测试中比电容为122．5F／g，在3mA／cm2的电流密度下经过1000次循环寿命测试，比容量仅衰减至原来的87％，表现出良好的循

6、环性能。关键词：熔盐电解，钛，碳化钛衍生碳，超级电容器万方数据StudyonthePreparationofTitaniumandTitaniumCarbide--derivedCarbonbyMoltenSaltElectrolysisProcessAbstractTitaniumandtitaniumcarbidederivedcarbon(TCDC)weresuccessfullysynthesizedbyelectrolysisofTiCpowderinmoltensalt．Theimportantexper

7、imentalparametersforpreparingTCDCbymoltensaltelectrolysiswasstudiedsuchasmoldingpressure，sinteringtemperature，andelectrolysistemperatureandvoltage．Thecomposition，morphologyandstructureoftitaniumandTCDCwerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmic

8、roscope(SEM)，RamanSpectroscopy(Raman)，transmissionelectronmicroscope(TEM)．TheTCDCwasassembledinsupercapacitorsanditselectrochemicalpropertieswasstudiedbyCyclicvoltammetry，AC