基于氮掺杂石墨烯和Fe2O3复合电极材料的制备及其超级电容器性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:tushudasha
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,由于全球环境污染和化石能源的消耗,高效的电力环保能源存储系统变得越来越重要。在众多能量存储系统中,超级电容器,因其具有包括高功率密度、较长的平均寿命、高效能以及安全可靠等重要性能,被认为是一种典型的大有希望的高效能量存储器件。而对超级电容器电极材料的正确选择则是其实际应用的关键。石墨烯是一种单层的二维碳原子结构,因其高电导、高比表面积和高化学稳定性等优良性能,其成为电极材料的重要选择。本文主要通过结合对石墨烯的N掺杂和与α-Fe2O3复合两种途径,扬长避短,制备出具有高电化学性能的电极材料N掺杂石墨烯(NG)以及α-Fe2O3与之复合物(NGFeCs)。我们通过一种简便的水热方法分别合成出NG和NGFeCs两种拥有优良超级电容器电化学性能的电极材料。材料的形貌和结构表征通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和X射线光电能谱进行分析。分析结果显示尺寸为20nm-200nm的Fe203颗粒均匀的分布于NG薄片筛上。对所生产材料的电化学测试则通过循环伏安和恒流充放电技术,测试条件为1M Na2SO4为电解液,-1.1V至-0.1V电压区间测试。制备出的NG和NGFeCs两种材料的电化学性能均分别优于rGO和GFeCs以及Fe2O3。在2A/g的电流密度下,NG电极材料的比电容136.0F/g大于rGO的102.8F/g, NGFeCs电极材料的比电容260.1F/g大于GFeCs的150.4F/g和Fe2O3的82.4F/g。另外,在2A/g的电流密度下,1000次恒流充放电循环之后,NGFeCs的保持率达到82.5%,而GFeCs则仅有61.4%。电化学交流阻抗谱的测量参数为:频率范围为100kHz-10mHz,交流微扰为5mV。测试结果显示NG和NGFeCs两个电极材料的内阻和电荷转移电阻均分别小于rGO和GFeCs。电极材料的优异性能主要归因于N掺杂(尤其是吡咯N掺杂)导致的材料电导增高和活性位的增多以及同Fe2O3的复合作用。
其他文献
较详细地介绍在东风4型机车柴油机连杆螺钉装配、拆卸和检修过程中,如何采用液压和电动装置代替人工繁重的体力劳动和其所解决的技术难点,同时介绍这些装置的操作方法。
本文研究了气相扩散PbO、Bi2O3、PbO-Bi2O3使SrTiO3基陶瓷基片晶界绝缘化,气相扩散PbO-Bi2O3制备的陶瓷综合性能优良.讨论了气相扩散PbO-Bi2O3的工艺条件对半导化SrTiO3基陶瓷的介电性能(ε)、介电损耗(D)、非线性系数(α)及电阻率(ρ)的
对龙门加工中心滑枕的结构进行有限元分析,采用结构拓扑优化设计方法对龙门加工中心的滑枕进行优化设计,获得优化的滑枕结构。并对优化后的滑枕进行验证分析,结果表明该设计
槽轮机构被广泛用于加工中心ATC刀库的分度机构,其啮合类型与槽轮槽数直接影响换刀运动的平稳性;根据槽轮机构的运动方程,分别计算了外啮合和内啮合槽轮机构的类角速度和类角
以掺有粉煤灰和不掺粉煤灰的两组混凝土试块作为研究对象,通过室内模拟试验研究了不同浓度硫酸镁溶液侵蚀环境下,混凝土试块抗压强度及峰值应变随龄期的变化规律。由试验可知
减少污染排放量,实现绿色制造,是目前钢铁工业发展的主旋律。碳是钢铁生产过程的主要能源,因此如何优化碳的利用率,有效控制生产过程中碳的转换和排放,这是提高钢铁工业能源
目的:探讨移植脂肪间充质干细胞(adipose tissue derived stem cells,ADSCs)对MRL/lpr小鼠的治疗作用及对MRL/lpr小鼠脾脏Th17/Treg细胞平衡的影响。方法:15只12周龄的雌性MRL/lpr
为了降低钢铁企业炼焦生产CO2排放量,应用物质流分析法,建立炼焦生产CO2排放计算模型,以某钢铁联合企业的实际炼焦生产为基础,进行含碳材料取样和检测,定量分析炼焦生产中各
将人身险及第三方网络平台特性融入技术接受模型中,构建第三方网络平台人身险投保意愿模型。采用随机抽样法收集31省市(不含港澳台)542份有效问卷,运用因子分析法和结构方程
目的:研究鸢尾科三种药用植物射干、鸢尾、马蔺种子的形态学及显微结构,为射干、鸢尾、马蔺种子的质量评价和鉴别提供科学依据。方法:用体式显微镜观察射干、鸢尾、马蔺种子