多元金属硫化物电极材料的制备及其超级电容器性能的研究

《多元金属硫化物电极材料的制备及其超级电容器性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10459学号或申请号201212151625密级郅州kf硕士学位论文多元金属疏化物电极材料的制备及其超级电容器性能的研究作者姓名:高阳导师姓名：米JL伟副教授陈卫华副教授学科门类:理学专业名称：无机化与培养院系：化学与分子工程学院儿成时间：2015年4月原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：I阳円期：純年‘月？曰学位

2、论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：爲网曰期：鉍比年6月？曰Athesis(dissertation)submittedtoZhen

3、gzhouUniversityforthedegreeofMasterSynthesisandSupercapacitorPerformanceofMultipleSulfidesWithHierarchicalStructureByYangGaoSupervisors:Prof.LiweiMi,WeihuaChenInorganicChemstryTheCollegeofChemistryandMolecularEngineeringApril,2015摘要摘要随着科学技术的快速发展，开发具有较高性能的电化学储能设备已成为当前人们关注的热点。超级电容器,因其具有能

4、量密度高、循环寿命长、快速充放电等显而易见的多种优异特性，能够作为一类新型的电化学储能装置,并且得到了众多研究学者们的广泛关注。超级电容器电极材料的电化学性能由材料的微观结构、比表面积及形貌决定，合成具有特殊结构及理想组分的电极材料有利于提高超级电容器的电化学性能。本文以功能配位化合物为前驱体，设计合成出一系列的具有卓越形貌的微纳米材料，并将其用于电化学体系，最终实现了电极材料电化学性能的调控与提升，取得的研究成果如下：一、以四水合乙酸钴与1，3，5-苯甲酸为反应物，采用简单的水热反应，制备出大量的钴的功能型配位化合物单晶体，以此为前驱体，与过渡金属镍离子进行离子交

5、换，通过调整离子交换的时间，设计合成出一系列具有可调控组分的多金属中心同构配位化合物，从而实现了单晶到单晶的转移,并进一步将这些离子交换后所得的异质金属配位化合物为前驱体,合成出一系列新型的且具有分等级结构NixCo3-xS4(x=0.15-0.42)微米花，并将其作为超级电容器的电极材料，最终实现了中心金属比例的改变来改变生成物的电化学性能的目的。这项研究为以后制备超级电容器电极材料提供了一个新的合成路径。二、以钴的功能型配位化合物为前驱体，采用简单的溶剂热反应，合成出大量的三维分等级结构的CoS1.097微米花。详细的考察了反应溶剂的pH对产物形貌的影响。将获得

6、的CoS1.097微米花作为超级电容器的电极材料，并对其电化学性能进行了详细的探究，研究结果表明单金属中心的CoS1.097微米花具有较低的比容量和倍率性能。为了提高电极材料的电化学性能,我们采用双金属协同作用的策略，将过渡金属镍离子这一有益的阳离子与CoS1.097微米花进行离子交换，通过反应时间和反应物浓度的改变合成出一系列具有卓越形貌的NixCo1-xS1.097(x=0.1-0.48)微米花，不但实现了材料组分的调控而且保持了母体材料的结构。将已制备的NixCo1-xS1.097(x=0.1-0.48)微纳米材料用于超级电容器体系，研究结果表明制备的NixC

7、o1-xS1.097(x=0.1-0.48)电极材料，在双金属离子的协同作用下，多元金属硫化物的比容量和倍率性能得到了明显的提高。这项研究为摘要制备具有卓越形貌和理想组分的高性能超级电容器电极材料提供了很有价值的参考。三、与单金属硫化物相比，多元金属硫化物作为超级电容器的电极材料时，具有较高的比容量和倍率性能，但是，其电化学性能仍不能满足众多研究者的需求。然而，石墨烯具有比表面积大、导电性强和机械性能好等优点被广泛的用于材料的复合，进而提高电极材料的电子传输性能。基于以上，我们采用简单的水热反应成功的将质量分数为5%的还原石墨烯（rGO）引入到CoS1.097、