水系電化學電容器正極材料的制備、表征與電化學性能研究.pdf

1、目前，受到各國關注的新型可再生的能源有風能、水能、太陽能等，與傳統能源相比，新能源具有的特點有污染較少和儲量較大，這對于當前化石能源枯竭以及環境污染問題的解決具有相當大的意義。然而，這些能源的應用會受限于地域條件和自然條件，因此無法滿足大伙對能量的需求。于是，迫切需要這樣一個能量存儲系統：能量多時可以將其儲存起來，需要時則可以將其釋放出來。
　　本論文的研究重點為制備適合于水系超級電容器的正極材料，在提高電極材料的比容量的同時又提

2、高材料的循環性能。
　　本工作的內容和結果有以下3部分：
　?。?）由固相法制備的h-BN和h-BN/C兩種電極材料分別在2 mol L-1 KOH水溶液中進行單電極電化學性能測試，在0.5 A g-1的電流密度下，h-BN的比電容為54.8 F g-1。在相同的電流密度，h-BN/C的比電容可以達到250 F g-1高達h-BN4.56倍左右。并且h-BN/C電極材料在1000次循環之后容量保持率可達88.9%。二者分別與

3、活性炭電極組裝成水系不對稱電容器，電壓窗口為0～1.45 V。AC//h-BN/C電容器在功率密度為511 W kg-1時，其能量密度可達16.4 Wh kg-1，AC//h-BN體系在功率密度為511 W kg-1時，其能量密度僅為5.1 Wh kg-1。并且AC//h-BN/C電容器的循環穩定性能比較好，經過1000次的循環，電容基本沒有損失。
　?。?）由固相法合成出不同孔徑的多孔碳（MgC-T）電極材料，發現該電極材料在0

4、.5 mol?L-1 H2SO4+0.5 mol?L-1 LiBr水溶液中測試，在電流密度為30 A g-1時，MgC-900電極材料在三種多孔碳之中具有最高的容量為1100 mAh g-1。是因為900℃制備出的多孔碳的平均孔徑大些，可為電化學反應提供能更多的反應活性點，從而使體系的贗電容增大。
　?。?）通過簡單的水熱法先制備出了Zn-Ni MOFs材料，再將其進行煅燒制備出ZnO-NiO復合材料（Zn0.8Ni0.2O）。該