纳米硫化铜复合电极材料合成及应用

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1、中图分类号：TQ131.2+1论文编号：2017304059UDC：密级：公开硕士学位论文纳米硫化铜复合电极材料合成及应用作者姓名：殷权学科名称：化学工程研究方向：材料电化学学习单位：华北理工大学学制：2.5年提交日期：2017年11月28日申请学位类别：工程硕士导师姓名：高筠教授单位：华北理工大学化学工程学院王亚涛高工单位：开滦（集团）有限责任公司论文评阅人：匿名单位：论文评阅人：匿名单位：论文答辩日期：2018年3月4日答辩委员会主席：刘大成教授关键词：超级电容器；锂离子电池；硫化铜；复合物；循环性能唐山华北理工大学2018年

2、3月SynthesisandApplicationofNanometerCopperSulfideCompositeElectrodeMaterialDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyYinQuan（ChemicalEngineering）ProfessorGaoYunSupervisor:Wan

3、gYataoMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。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做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年03月09日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保

4、留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年03月09日签字日期：2018年03月09日摘要能源短缺和环境污染是急需解决的重要问题。为解决这一问题，新型储能设备的研究越来越受到人们的重视。作为储能设备的电极材料，硫化铜极易获得并拥有较为理想的电化学性能。选取均相沉淀法和化学沉积法进行纳米硫化铜的合成，探讨了各种合成条件的影响，并测试了产品

5、的电化学性能。研究表明，均相沉淀法制备的纳米硫化铜在反应温度为80℃、pH值为8.5、添加三乙醇胺浓度为0.05mol/L、硫脲浓度为0.2mol/L时拥有最佳的性能。在50mV/s的扫描速率下，该硫化铜首次循环的比电容可达1902.7F/g，但其循环性能十分不理想。通过化学沉积法合成的硫化铜首次循环比电容可达1702.9F/g，同样拥有较大的比电容，但是其循环性能同样很差。为此，将硫化铜与其它物质复合，提升其循环性能。电沉积法制备的聚吡咯与硫化铜复合物以及气相沉积碳包覆的硫化铜拥有相对优良的电化学性能。在50mV/s的循环伏安扫

6、描速率下，电沉积法制备的聚吡咯与硫化铜的复合物首次循环比电容为927.4F/g，循环2000次后，比电容有所衰减，电容保持率为76.1%；气相沉积碳包覆的硫化铜首次循环的比电容是851.9F/g，将该复合物用作锂离子电池的电极材料，在0.1C电流下首次放电比容量的大小为847.5mAh/g，在0.5C的倍率下充放电100次，容量保持率为65.1%。与硫化铜相比，循环性能均有显著提升。图36幅；表2个；参82篇。关键词：超级电容器；锂离子电池；硫化铜；复合物；循环性能分类号：TQ131.2+1-I-AbstractEnergycri

7、sisandenvironmentalpollutionaretwoimportantissueswhichshouldbesolvedurgently.Tosolvetheseproblems,moreandmorepeoplefocusontheresearchofthenewenergystoragedevice.Astheelectrodematerialoftheenergystoragedevice,coppersulfideisreadilyavailableandhasidealelectrochemicalpro

8、perties.Thehomogeneousprecipitationmethodandthechemicaldepositionmethodareusedtosynthesizethenanocoppersulfide.Reactioncondi