碳球与SnO2空心球的制备及其电化学性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nike880713
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,超级电容器具有功率密度高、等效串联电阻小、循环寿命长和对环境无污染等优异的性能,有望作为一种新型的电化学能量储存装置而被广泛的研究。要想展开这一研究热点,就必须研究和开发具有高功率密度和长稳定性的超级电容器电极材料。迄今为止,有三种类型的超级电容器的电极材料被使用:一种为高比表面积的碳材料;一种为金属氧化物;另一种为导电聚合物。本论文分别以酚醛树脂(RF)微球煅烧得到的碳微球和RF与无机锡盐构成的胶体球煅烧得到的空心二氧化锡(SnO2)微球作为超级电容器的电极材料,结合材料物理性能表征方法和电化学测试手段,对电极材料的制备、电化学性能进行了探索和研究。主要研究的内容和创新点归纳如下:1.碳微球:以硼酸(H3BO3)、盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、氨水(NH3-H2O)和氢氧化钠(NaOH)作为催化剂,间苯二酚和甲醛为前驱体,通过水热合成法制备了各种形貌和粒径大小的RF微球。在不同催化剂中,氨水能最有效的控制RF微球的粒径大小和形貌,并且进一步探讨了不同浓度的氨水和前躯体等制备条件对RF微球的粒径大小的影响。氨水浓度为0.433mol/L,前躯体的浓度比值始终保持0.1,但其中间苯二酚浓度为0.485mol/L时,制备出的RF微球平均直径为0.98um,然后,经过800℃高温煅烧,得到0.89um的相应碳微球。随后以相应碳微球为电极材料,对其电化学性质进行了测试。实验结果证明:在6mol/L KOH溶液中,扫描速率为1mV/s时,比电容为175.9F/g,电阻为0.5Ω,循环500圈后,其比电容仅仅减少了5.6%。以上结果表明,来自RF微球的碳微球作为超级电容器的电极材料具有降低离子运输阻力和提高超级电容器稳定性的功能。2.空心SnO2微球:以硫酸亚锡(SnSO4)、氯化亚锡(SnCl2·2H2O)和氯化锡(SnCl4·5H2O)为SnO2的前躯体,间苯二酚和甲醛为碳球的前驱体,采用水热合成法合成了锡盐-聚合物微球。然后,在空气氛围下,经过550℃高温煅烧,生成空心SnO2微球,并在1mol/LH2SO4溶液中,采用电化学测试手段考察了其的电化学性能。结果表明:以SnSO4为前躯体的SnO2比电容为395F/g;以SnCl2·2H2O为前躯体的Sn02比电容为347F/g;以SnCl4·5H2O为前躯体的SnO2比电容为663F/g。具有高比表面和空心结构的SnO2微球不仅能促进电解质离子的快速传递也能提高电容性,是一种具有发展潜力的赝电容器电极材料。
其他文献
城市地下管线是城市赖以生存和发展的生命线。针对目前传统的城市地下管线普查作业方式落后、数据标准不统一、生产自动化程度低、数据检查复杂、数据交换困难、数据更新周期
海南兴隆为主要的中粒种咖啡种植地区,本文以海南兴隆咖啡为原料,研究不同烘焙度的咖啡香气物质组成,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME/GC-MS)结合电子鼻对不同烘焙
目的探讨音乐疗法在超声消融治疗子宫腺肌病患者中的应用效果。方法将2015年1月至2016年4月该院收治的169例子宫腺肌病患者按随机数字表法分为试验组86例和对照组83例,试验组
人工膝关节置换术(TKA)是治疗骨性关节炎、类风湿性关节炎等疾病所致膝关节终末期损伤的一种有效方法,主要适应于严重的关节疼痛、不稳、畸形,影响日常活动,经非手术治疗无效或
新课程改革以来基础教育领域内先后兴起了四种科研理念,它们是行动研究、叙事研究、校本研究和课堂观察,四种科研理念虽然存在着内涵、特征和方法论层次上的差异与变化,但变
断层破碎带作为隧道施工常见的工程地质条件之一,岩体破碎,围岩自稳能力差,且由于设计资料预测里程位置不准或设计支护效果不佳,易发生围岩大变形、隧道结构破坏乃至坍塌等灾
液压举升系统在工程中应用广泛,如液压挖掘机的机械臂驱动系统以及液压抽油机的抽油系统等。液压举升系统长期工作于周期性大负载工况,其消耗的能量占据了整机能耗的绝大部分
本论文的研究内容包括Salen功能化的共价有机框架(COFs)材料的合成、表征和应用及天然产物Orisuaveolines A和Orisuaveolines B的全合成研究,可分为以下两个部分:第一部分:Sale
两亲性嵌段共聚物在选择性溶液中能够通过自组装的方式形成了一系列不同的纳米尺寸的聚集体。自组装产生的形貌可以通过许多参数来调控其形貌,诸如共聚物的化学组成,溶液的pH值
唐朝的中国,政治经济发达、文化科技繁荣、开放包容性程度高,是东亚综合国力最强的国家。尚处于奴隶制的日本出于对唐朝文化的渴求,陆续派出遣唐使,以此为契机,学习与汲取唐