二維納米片及其復合物的控制合成與電化學性能研究.pdf

1、能源問題日趨嚴重，非可持續(xù)能源運用的不充分、不合理是能源枯竭的主要原因，減少非可持續(xù)能源的消耗是亟待解決的問題之一。在能源利用中，電能是一種可以高效利用，穩(wěn)定傳輸?shù)哪茉?，尋找大容量的電能儲存釋裝置是解決能源問題的重要方式之一。超級電容器作為一種新興的利用電化學原理的儲能元件，由于其電量能夠較快充滿，同時又能恒流穩(wěn)定的釋放出來的特性，逐漸受到相關研究人員的追捧。電極材料是決定超級電容器性能的至關重要的因素。二維納米材料由于其良好的界面性能

2、和超大電導率特性逐漸成為研究熱點。本文制備了性能優(yōu)越的二維納米電極材料，并通過測試二維納米材料的電化學性能，來探討其作為高性能超級電容器電極材料的可行性。
　　本文通過簡單的靜電自組裝法制備了類三明治狀鈷鋁水滑石-碳納米管（CoAl LDHs/CNTs）復合材料。首先通過剝離手段，利用甲酰胺大分子插層技術，獲得了鈷鋁水滑石納米片，由于鈷鋁水滑石是陽離子型層狀材料，所以剝離得到的納米片層帶正電荷；再通過羧基化反應和堿液處理技術改性碳

3、納米管，使其表面產(chǎn)生帶負電荷的官能團。這兩種材料按照一定比例分散在甲酰胺中，在靜電吸引力的作用下二者發(fā)生組裝復合，得到類三明治狀改性碳納米管插層在鈷鋁水滑石納米片層之間的復合物，這種復合物既有較大的比表面積和電解液接觸面積，又有良好的導電性和電荷傳遞效率，使其性能優(yōu)于鈷鋁水滑石。這種二維材料的改性方法具有方法簡便，易于操作，成本低等特點，適合多數(shù)帶電性二維納米復合物的制備。
　　又通過簡單離子交換法制備了在泡沫鎳基底上交錯生長的二