过渡金属化合物储电材料的制备与性能研究.pdf

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1、过渡金属化合物储电材料的制备与性能研究PreparationofMetalCompoundsforStoragePowerandStudyonitsPerformance学科、专业(工程领域)导师及职称2011年4月学硕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所取得的研究成果。据我所知，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过的研究成果，也不包含为获得金且曼王些太堂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

2、明确的说明并表示感谢。学位论文作者签名：百移碑签字日期：夕叨／年印月≯罗日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、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。本人授权金胆王些太堂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、缩印或扫描等复印手段保存、编入学位论文。(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：彳研硷锣绎签字日期：刃／年∥月>．尸日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：专镭婵嗍：一

3、卿少日电话：邮编：过渡金属化合物储电材料的制备与性能研究摘要本论文在详细评述超电容器及其超电容材料研究进展的基础上，文章开展了超电容器用金属化合物的制备、表征以及超电容性能的研究。通过水热处理的方法制备了NiO，通过水热法和液相法制备了Mn02，通过溶胶凝胶法制备了LiMn204，有效实现了制备过程对材料结构的调控，制备了不同形貌的过渡金属化合物电极材料。采用X．射线衍射技术(XRD)，扫描电子显微镜，热重分析(TG／DTG)等方法对产物的晶型、微观形貌及热稳定性进行了表征；通过循环伏安(CV)和恒流充放电对所制备材料

4、的超电容性能进行了研究。通过实验探索了反应时间、反应温度、表面活性剂的种类及其表面活性剂的相对含量对所制备的Mn02和NiO材料结构和性能的影响，并且研究了电解液的种类及浓度对材料超电容性能的影响。水热法制备的NiO材料具有空心结构的纳米球，并且颗粒粒径大小分布均匀，纯度较高；电化学测试结果表明所制备的材料都具有良好的超电容行为。最后通过对制备工艺进行了深入研究，发现采用表面活性剂PEG所得到的材料，其比电容值在低扫描速度时达到了397F／g。通过用尿素做均匀的沉淀剂，利用水热法制备的Mn02材料具有立方块结构，并且立

5、方块的棱角很尖锐，侧面可以清晰地看到层状结构；电化学测试结果表明，此材料同样具有良好的超电容性能，在低扫描速度时，比电容值达到了406F／g；通过用碳酸氢铵为沉淀剂，直接进行液相沉淀制备的Mn02材料，其颗粒分布均匀，超电容性能良好，比电容值达到了418F／g。利用溶胶凝胶法制备了尖晶石型的LiMn204材料，此凝胶使得其在煅烧过称中可以形成大量的孔结构，实验结果测试表明所制备的材料具有很丰富的孔结构，超电容性能良好，在低扫描速度时，比电容值达到了452F／g。关键词：NiO；Mn02,水热法；溶胶凝胶；LiMn204

6、PreparationofMetalCompoundsforStoragePowerandStudyonitsPerformanceAbstractBasedontheresearchanddevelopmentindetailonsupercapacitoranditsmaterial，thepreparation，characterizationandtheelectrochemicalperformanceofmetalcompoundsforsupercapacitorwerestudied．NiOwerepr

7、eparedbyhydrothermalmethod，Mn02werepreparedbyhydrothermalmethodandliquidphasereaction，LiMn204werepreparedbysol-gelmethod．Thematerialstructurewaseffectivecontroledinthepreparationprocessandthedifferentmorphologiesoftransitionmetalcompoundswereprepeared．X．raydiffr

8、action，scanningelectronmicroscopyandTG／DTGwereusedtocharacterizethecrystalstructure、morphologyandthermalstabilityoftheproducts．Cyclicvoltammetry(CV)andchronopotentiom