几种金属氧化物纳米材料的制备及其赝电容器性能研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：几种金属氧化物纳米材料的制备及其赝电容器性能研究Synthesisofseveralmetaloxidesnanomaterialsandtheirpseudocapacitorsproperty作者姓名：杨培华指导教师姓名麦文杰及学位、职称：博士研究员学科、专业名称：物理电子学学位类型：学术学位论文提交日期：论文答辩日期：答辩委员会主席：论文评阅人：学位授予单位和日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其

2、他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，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。本人授权暨南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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：

3、导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话：通讯地址：邮编摘要超级电容器，又叫电化学电容器，是一种性能介于电池与传统电容器之间的新型、高效、实用的能量存储装置，具有功率密度高、充放电速度快、使用寿命长、环境友好等优点。本论文围绕了MnO2，WO3等金属氧化物及其复合材料的设计、制备及其在柔性赝电容器和电致变色储能器件上的应用展开了系统深入的研究，取得的主要结论如下：1.研究了非晶的MnO2纳米结构生长和电化学性能，初步探索了MnO2作为电极在柔性超级电容器中的应用。通过电沉积，引入掺杂，得到非晶的MnO

4、2纳米线。这种非-1-1晶MnO2纳米线具有更加优越的电化学性能，在1Ag时，其比电容达到334.7Fg。基于非晶WL-MnO2的柔性对称电容器，具有良好的柔性和电化学性能，即使在弯折状态下其电化学性能也不会明显发生变化。2.利用一种简单有效的氢化处理方法，显著提高ZnO的载流子浓度，明显改善ZnO的电学和电化学性能。以HZnO（氢化ZnO）纳米线为核，设计了一种高导电的具有优良电化学活性的HZnO@MnO2核壳结构电极，组装柔性对称电容器。以TiO2染料敏化太阳能电池为能源收集器件，HZnO@MnO2超级电容器为能源储存器件，组成自驱动系

5、统，拓展了超级电容器的应用。3.设计和组装了以MnO2为正极材料，两种不同金属氧化物为负极材料的非对称超级电容器。通过简单的水热法合成了α-MnO2纳米线，通过牺牲模板法制备了非晶Fe2O3纳米管，以它们分别为正负电极，组装了柔性MnO2//Fe2O3非对称超级电容器，扩大工-3作电压窗口（至1.6V）和提高储能密度（达到0.5mWhcm）；探索了交互沉积法在超级电容器中的应用，制备了多层的CNT-MnO2和CNT-MoO3电极，以此为基础，组装了-3CNT-MnO2//CNT-MoO3非对称超级电容器，能量密度达到1.7mWhcm。4.通

6、过蒸镀方法，得到不同厚度WO3薄膜电极。制备了基于WO3薄膜大面积（15cm×15cm）电致变色超级电容器。探索了不同膜厚的WO3薄膜的电荷存储机理，发现-1100nm时综合电容行为最好；在100mVs时，电容性容量占有95%；探索了100nmWO3薄膜的电容贡献比例，其中赝电容起主要作用，基本维持在70%左右。关键词：超级电容器，金属氧化物，柔性，变色储能，电荷存储机理IABSTRACTElectrochemicalcapacitors,alsonamedsupercapacitors,combinedwithhighpowerdensi

7、ty,fastchargeanddischarge,longcyclelife,environmentalfriendliness,areonenewkindofefficientandpracticalenergystoragedevicesbetweenbatteriesandcapacitors.InthisMasterthesis,wefocusedonthedesignandsynthesisofmetaloxides(MnO2,WO3,etc.)andtheircomposites,andexploredtheirapplica

8、tionsinflexiblesupercapacitorsandelectrochromicenergystoragedevices.Themainworkandfinding