2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著現(xiàn)代社會快速的發(fā)展,能源消耗和環(huán)境污染不斷加重,尋找綠色可持續(xù)性能源變得至關重要。超級電容器作為新一代儲能器件,在信息、電子、交通、能源等領域有著巨大的應用潛力。電極材料對超級電容器的性能有著很大的影響,合理的設計和合成高性能電極材料是發(fā)展超級電容器的有效途徑。本文以不同的金屬銅網(wǎng)、鈦網(wǎng)、泡沫鎳作為基體,利用自身氧化和水熱沉積方法,在其表面負載金屬氧化物核殼納米結構。避免了粘接劑和導電劑的添加,直接作為先進的超級電容器電極,對其形貌

2、、結構和組分進行分析,并進一步測試其電化學性能,探索其結構和電化學特性之間的增強機制。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴通過簡單的濕化學刻蝕法和水熱沉積法,在銅網(wǎng)上制備出了獨特的CuO@MnO2核殼結構陣列,整齊的CuO納米線陣列被多孔的MnO2納米片均勻地負載,其良好的電化學性能歸功于分層結構和每個組分間的協(xié)同作用。通過不同的反應時間,以探索CuO和MnO2的最佳復合比例。研究發(fā)現(xiàn),在160 oC保持24 h條件下,CuO@MnO2(

3、24 h)電極展現(xiàn)了高的比電容(在電流密度為0.25 A g-1下,比電容為343.9 F g-1),出色的倍率性能和優(yōu)秀的循環(huán)穩(wěn)定性(循環(huán)12000次后剩余83.1%)。此外,組成的非對稱超級電容器在功率密度為269.6 W kg-1時,能量密度達到29.9 Wh kg-1。這種合成的方法可以大規(guī)模制備CuO陣列,為后續(xù)制備新材料提供了新的思路。⑵以鈦網(wǎng)作為基體,通過兩步水熱法,在其表面沉積 NiMoO4@MnO2核殼納米結構。利用三

4、電極體系,對其電化學特性進行測試,該電極展現(xiàn)出高的比電容(在1 A g-1下,比電容為976 F g-1),良好的倍率特性和循環(huán)穩(wěn)定性。NiMoO4納米片參與快速可逆的氧化還原反應。同時,通過高度多孔的MnO2增加其比表面積來促進活性材料的利用和電解液的滲透。此外,NiMoO4@MnO2沉積在Ti網(wǎng)上,擁有強的機械粘附力和良好的電子收集能力。長的循環(huán)穩(wěn)定性歸因于Ti網(wǎng)的良好的導電性減少歐姆電阻的損失和NiMoO4的機械強度為MnO2作為

5、良好的支撐。⑶通過三步合成法,在石墨烯-泡沫鎳上沉積NiCo2O4@MnO2陣列的分級核殼結構。利用三電極體系,分別在中性電解液和堿性電解液測試其電化學特性,實驗結果表明該電極更適合堿性體系。由于石墨烯的高導電性和耐腐蝕性,多孔MnO2納米片的大比表面積和 NiCo2O4@MnO2核殼納米結構的協(xié)同效應,所制備的NiCo2O4@MnO2電極表現(xiàn)出高的比電容(2125 F g-1),優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(5000次循環(huán)后保持其初始值的93.4

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