摘要：层状双氢氧化物（Layered Double Hydroxides，简称LDHs），一种三维结构化合物，在作为超级电容器的电极材料时具有优异的电化学性能。其层间空隙中可以储存更多的可变价阴离子并增加电极材料与电解液的接触面积，从而提供大量的电化学活性位点参与氧化还原反应，最终使超级电容器具有较高的电容性能和能量密度。77143   

本论文采用一步水热法制备了具有不同形貌的钴镍双氢氧化物，整个制备过程中不涉及任何模板以及表面活性剂。对所制备的钴镍双氢氧化物进行一系列材料表征和电化学性能测试，结果表明所制备的钴镍双氢氧化物具有优异的电容性能。通过此简便方法制备的高性能钴镍双氢氧化物在超级电容器方面具有一定的发展前景。

毕业论文关键词  超级电容器  一步水热法  钴镍双金属氢氧化物

毕业设计说明书外文摘要

Title  Research on preparation and capacitive properties of double               metal hydroxide based materials

Abstract

Layered Double Hydroxides (LDHs), a kind of compound with three-dimensional structure with superior electrochemical performance as supercapacitor electrode materials。 The gap between the layers can store more variable valence anions and increase the contact area of the electrode material to electrolyte, thus providing a large number of electrochemically active sites involved in a redox reaction, and ultimately delivering a higher capacitive performance and energy density。 

In this paper, a one-step hydrothermal process was adopted to obtain nickel-cobalt layered double hydroxides with different morphology without any template and surfactant。 A series of material characterizations and electrochemical measurements of the as-prepared nickel-cobalt hydroxides were performed。 The results reveal that the as-obtained nickel-cobalt hydroxide possesses excellent capacitive performance。 The high-performance nickel-cobalt layered double hydroxides prepared via the facile method own a certain development prospect for supercapacitor。

Keywords  supercapacitor  one-step hydrothermal method  nickel-cobalt double hydroxides 

目   次

1  绪论 1

1。1  研究背景 1

1。2  超级电容器简介 3

1。3  电极材料 4

1。4  钴镍双氢氧化物 5

  2  实验部分 6

2。1  实验仪器 6

  2。2  实验试剂 6

2。3  钴镍双氢氧化物的制备 6

2。3。1  钴镍双氢氧化物微球的制备 6

2。3。2  花状钴镍双氢氧化物的制备 7

2。3。3  泡沫镍基钴镍双氢氧化物的制备 7

  2。4  样品表征方法 8

2。5  电化学测试 8

  3  结果与讨论 10

3。1  钴镍双氢氧化物微球结果与分析 10

3。1。1  钴镍双氢氧化物微球的结构与形貌 10

3。1。2  钴镍双氢氧化物微球的电化学性能分析 11

3。2  花状镍钴双氢氧化物结果与分析 14

3。2。1  花状钴镍双氢氧化物的结构与形貌 14

3。2。2  花状钴镍双氢氧化物的电化学性能分析 16

3。3  泡沫镍基钴镍双氢氧化物结果与分析 18

3。3。1  泡沫镍基钴镍双氢氧化物的结构与形貌 18

3。3。2  泡沫镍基钴镍双氢氧化物的电化学性能分析 20

  结论  23

致谢  24

参考文献25

1  绪论

1。1  研究背景

随着当今世界经济的蓬勃发展以及生活科技水平的飞速进步，人类对于可用能源的需求也在持续增长。目前能源系统的主体框架仍是以煤、石油、天然气为主的化石能源，但是其有限的自然存储量注定难以长久满足持续上涨的能源需求。日益迫切的能源枯竭危机以及消耗化石能源过程中所带来愈发严峻的环境问题已经迫使开发并利用可持续的清洁能源成为全球公认的当务之急。迄今为止，可再生且环境友好型的新型清洁能源（如风能、太阳能等）的使用已经开始实现并在某些领域开始取代传统能源。然而，考虑到目前大多数可再生能源严重依赖于时间、地区以及气候等自然因素，其产生的能源并不能持续供给输出，大大降低了能源利用效率，因此开发可以充分利用这些间断性可再生能源的高效能源储存技术具有深远的意义。通过相应的高效储能器件，将可再生能源所产生过剩的电力储存起来，并在有需求时释放出来，从而提高整个能源系统（发电、输电及配电）的可靠性和利用效率。电化学能量储存/转换系统由于能量储存/转换效率高、清洁无污染、可循环利用且可以在没有稳定电网基础设施支持的地区作业等优点而从各种能量系统中脱颖而出并得到广泛关注[1] 。