11

2。3。5  恒电流充放电测试 11

3  实验结果分析与讨论 12

3。1  影响ZnCo2O4纳米颗粒电化学性能的因素 12

3。1。1  微观形貌结构对ZnCo2O4的影响 13

3。1。2  ZnCo2O4的电化学表征 15

3。2。1  影响ZnCo2S4纳米颗粒电化学性能的因素 15

3。2。2  微观形貌结构对ZnCo2S4的影响 17

3。1。2  ZnCo2S4的电化学表征 15

结论 19

致谢 20

参考文献 21

1  引言

近年来电子和信息产业的迅速发展,人们对于能源的需求越来越大,在此背景下,超级电容器应运而生,超级电容器(Supercapacitor)又称电化学电容器(Electrochemical Capacitor,EC),是一种与传统电池有显著不同的新型储能器件。超级电容器充电时间短、工作温度宽、循环使用寿命长,可瞬间输出大电流,具有特殊的高功率密度,相比于传统的电容器其电容量跃升到3到4个数量级,达到了法拉级别,很好地弥补了传统电池的容器储能小,功率密度低以及充放电时间短的缺点。以其功率高和长循环寿命等特点,应用前景非常广阔[4-5],在消费电子、航天航空工业、汽车工业、电子通讯等领域都得到成功的应用。在实际应用中、超级电容器可以作为主要电源提供动力,也可以作为备用电源,还可以作为备用电源和辅助电源。论文网

1。1  环境与资源问题

地球是我们赖以生存的环境,如今的环境问题已经引起人们的极大关注。我们已经面临着资源短缺、全球变暖、酸雨、淡水缺乏、森林资源锐减、徒弟沙漠化、物种灭绝、垃圾泛滥成灾以及各种化学毒品的污染和光污染等一系列严重问题。为解决由此引发的各种问题,开发新能源已经成为当务之急。

经济社会在发展,科学技术在进步,人口基数也在不断变大。人类的生存离不开自然环境,那么相应的对环境资源的开发利用也就日趋肆虐起来。环境污染与资源匮乏等问题自然而然地成为了制约当今社会大步向前发展的瓶颈,解决这类问题需要采用全新的绿色技术。超级电容器制作简单,反应设备简单,方便操作和控制[6],反应条件温和且几乎不造成二次污染,成本低廉及适用范围较广的特点正是我们所需的治理环境污染和生产清洁能源的绿色环保技术,可以说在未来超级电容器的应用会相当广泛。

1。2 水热合成法

    水热合成法(Hydrotherma1)是指使用高温反应釜,在水溶液的反应体系下,控制一定温度、压力,使在大气条件下不溶或难溶的物质在高温高压的水溶液溶解,或者反应生成该物质的溶解产物[7]。在密闭的特殊容器中,以水作为反应体系,控制一定的温度,通过对整个反应体系的加热,创造一个相对高温高压的反应环境,使得在大气压下难容或不溶的物质溶解,然后重结晶,进而合成无机材料。水热合成法可用于制备纳米材料、晶体生长、化合物合成等方面,小剂量的合成反应也可以使用水热合成法。 

通常情况下,某些反应速率极慢的反应都可以通过热力学分析,但这样的反应实际上没有多大的价值,因此在水热条件下使得离子混合均匀,反应速率大大提高,使得一般条件下不能发生的反应进行。与常温常压下的水相比[8-9],水热条件下,水的物理化学性质会发生一系列的变化:蒸汽压变高、表面张力和粘度变低、介电常数变低、密度变低、离子积变高、热扩散系数变高等。在水热反应中,水是溶剂和膨化促进剂,也可以作为一种化学组分参与反应,同时又是压力的传递介质,在反应过程中加速渗透反应并控制反应过程的物理化学等因素,形成无机化合物。利用水热合成法制备晶体,原料颗粒度可以控制,生成成本低,制备出的纳米晶,晶粒粒度分布均匀、发育完整、颗粒之间团聚少,可以得到较为理想的材料。

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