过渡金属氢氧化物、硫化物纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究

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1、分类号：TN304单位代码：10183研究生学号：2015431022密级：公开吉林大学博士学位论文过渡金属氢氧化物、硫化物纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究PreparationofTransitionMetalHydroxideandSulfideNanocompositeMaterialsandStudyofTheirElectrochemicalPerformance作者姓名：徐天昊专业：材料学研究方向：超级电容器指导教师：李光玉教授培养单位：材料科学与工程学院2018年6月————————————————————————————————过

2、渡金属氢氧化物、硫化物纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究————————————————————————————————PreparationofTransitionMetalHydroxideandSulfideNanocompositeMaterialsandStudyofTheirElectrochemicalPerformance—————————————————————————————————作者姓名：徐天昊专业名称：材料学研究方向：超级电容器指导教师：李光玉教授学位类别：工学博士培养单位：材料科学与工程学院论文答辩日期：2018年5月2

3、2日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席王立民研究员中科院长春应化所委员刘喜明教授长春工业大学曹占义教授吉林大学朱永福教授吉林大学安健教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限)。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交学位论文,是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包

4、含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日4《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论

5、文级别：□硕士■博士学科专业：材料学论文题目：过渡金属氢氧化物、硫化物纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址(邮编)：吉林省长春市南关区人民大街5988号吉林大大街5988号吉林大学学南岭校区材料学院(130022)岭校区))作者联系电话：摘要摘要论文题目：过渡金属氢氧化物、硫化物纳米复合材料的制备及其电化学性能的研究超级电容器作为储能领域的重要元件，由于其具有超高的功率密度和快速充放电的优点而广泛的应用在电动汽车，可穿戴的电子设备以及大功率的重型机械中。但是随着科技的进步和人们需求的提高，超级电容器已经很难满

6、足消费者的要求，所以开发具有高性能的超级电容器具有一定的现实意义。超级电容器的电化学性能主要依赖于它的电极材料。过渡金属氢氧化物由于具有超高的理论比电容并且资源丰富，目前来看是最有发展前景的电极材料。然而它们的导电性较差，导致实际的比电容远低于它们的理论值。过渡金属硫化物相对于其氢氧化物具有较高的电导率，同时也具有很高的电化学活性，所以也非常适合作为超级电容器电极材料。而单一组分的物质往往都具有或多或少的缺点，无论是结构和性能都很难达到令人满意的结果。最近大量的报道已经表明多组分物质的复合和结构的设计对超级电容器的电化学性能有明显的提升作用，复合电极材

7、料可以结合各组元的优点，达到提升超级电容器电化学性能的目的。所以我们以这个思路为切入点，分别采用液相还原法和水热法来进行多组元的复合，并对材料的结构进行表征以及电化学性能进行测试分析。本论文的主要思路是以镍钴基氢氧化物为起点，通过对电极结构的设计和其他赝电容材料的引入，利用多组分物质之间的协同效应来提高超级电容的综合性能，为当前超级电容器所面临的比电容偏低、能量密度偏低和导电性差等问题的解决上起到一定的抛砖引玉的作用。主要的研究工作包括以下几个部分内容：1.研究了在室温下通过液相还原法控制合成三维海绵状Co/Co(OH)2纳米复合材料，并讨论还原剂用量

8、对产物形貌的影响。随着还原剂用量的增加，材料的形貌从最开始的纳米颗粒逐渐自组装生长成三维海绵状