【摘 要】
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由于NiMn-LDH存在导电性差,充放电过程中结构不稳定等缺点,限制了其在超级电容器中的应用。针对这些问题,本论文采用简单、经济的一步水热法合成了NiMn-LDH基电极材料,并通过与碳材料复合、构建三元稳定结构的策略来提高电化学性能。研究NiMn-LDH基电极材料的储能机理和材料改性对储能性能的影响,并评估了其不对称超级电容器的性能。主要工作和研究结果如下:（1）合成了具有分级结构的NiMn-LD
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由于NiMn-LDH存在导电性差,充放电过程中结构不稳定等缺点,限制了其在超级电容器中的应用。针对这些问题,本论文采用简单、经济的一步水热法合成了NiMn-LDH基电极材料,并通过与碳材料复合、构建三元稳定结构的策略来提高电化学性能。研究NiMn-LDH基电极材料的储能机理和材料改性对储能性能的影响,并评估了其不对称超级电容器的性能。主要工作和研究结果如下:（1）合成了具有分级结构的NiMn-LDH@MWCNT电极材料。分级结构与碳骨架的奇妙结合,显著提高了比电容。优化后,在1A g-1的电流密度下,NiMn-LDH-4电极的比容量高达1863 F g-1,即使电流密度增加10倍,其比电容还能达到1164 F g-1。NiMn-LDH-4电极具有优异的比电容,主要原因是其独特的分级结构能提供更大的比表面积,丰富的活性位点,较小的传质内阻。此外,NiMn-LDH-4//AC器件在功率密度为455.7 W kg-1时,能量密度能达到51.5 Wh kg-1。（2）成功构建了结构稳定的NiCoMn-LDH三元电极材料。其中,Ni3Co0.3Mn1-LDH的比电容最高,在1 A g-1的电流密度时,比电容可达1460 F g-1。在3A g-1的电流密度时,经循环3000圈后,Ni3Co0.6Mn1-LDH的保持率为84.1%。稳定性较高的原因在于层板间Co2+的引入稳定了Ni3Co0.6Mn1-LDH的结构。在较大的功率密度3870.7 W kg-1下,Ni3Co0.3Mn1-LDH//AC器件的能量密度能达到9.1Wh kg-1。而且,经过5000圈充放电循环后,器件的比容量保持率为90%,即具有优异的循环稳定性。
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