钴钼氧纳米片的制备及其在超级电容器中的应用

采用水热法制备出钴钼氧,对材料进行表征分析,并将其运用到超级电容器中,测试其电化学性能。经过形貌表征发现我们制备的钴钼氧材料具有纳米薄片层结构,薄片与薄片之间相联,构成网


摘要:为了解决目前的能源危机问题,人们对高效节能的储存器件的研究关注越来越密切。超级电容器具有能量密度高、功率密度高、循环寿命长、充电时间短和节能环保等优点。超级电容器电极材料的选择直接关系着电容器的电化学性能。该论文我们采用水热法制备出钴钼氧,对材料进行表征分析,并将其运用到超级电容器中,测试其电化学性能。经过形貌表征发现我们制备的钴钼氧材料具有纳米薄片层结构,薄片与薄片之间相联,构成网状结构,该材料具有优良的电化学性能,其电化学比容量可以达到0.818F.cm-2。

关键词:超级电容器;钴钼氧纳米片;水热法;功率密度;电化学性能

Cobalt Molybdenum Oxide Nanoparticles Preparation and Its Application in Supercapacitor

Abstract: In order to solve the current energy crisis, the research on efficient storage devices has drawed more and more attention. Supercapacitors have advantages such as high energy density, high power density, long cycle life, short charging time and environmental protection. The selection of the electrode material of the supercapacitors directly relates to the electrochemical properties of the capacitor. In this paper, we use hydrothermal method to prepare cobalt molybdenum oxide. We analyze the material and apply it to supercapacitor to test its electrochemical properties. It is found that the cobalt molybdenum oxide material has a morphology of nanostructure with thin sheet. Moreover the nanosheet is associated between each other and constituted a mesh structure. The material electrode has excellent electrochemical performance. As a result, the electrochemical specific capacity can reach to 0.818 F.cm-2.

Key Words: The super capacitor; Cobalt molybdenum oxygen nanosheet; Hydrothermal method; Power density; The electrochemical properties

目录

摘要 1

引言 1

1. 超级电容器简述 2

1.1超级电容器分类和储存机理 2

1.2超级电容器的性能参数 3

1.3本论文主要的内容 4

2.实验仪器和实验方法 4

2.1主要实验材料及仪器设备 4

2.2材料制备 5

3.分析结果和讨论 5

3.1钴钼氧纳米片的形貌表征分析 5

3.2电化学测试 6

4.结束语 8

参考文献 8

致谢 10

钴钼氧纳米片的制备及其在超级电容器中的应用

引言

随着世界人口急剧增多,化石能源如煤炭,石油等逐步枯竭,为了解决目前的能源危机,人们逐渐青睐于对新型储能装置的研究。目前随着超级电容器技术的进一步发展,其在生活中其它领域中逐渐开始得到应用,如太阳能电池的储能设备、通讯设备、军事领域以及大型轨道交通领域等。各种材料如氧化钴,四氧化三钴,氧化镍,二氧化锰等材料都应用在了超级电容器中,这些器件的比电容高出商用的电容器几倍到几十倍不等,具有优良的存储性能[1]。

1. 超级电容器简述

超级电容器是一种新型储能器件,又称电化学电容,介于二次电池和普通电容器之间,具有他们之间的双重优点,它比我们常说的常规电容器功率大,在电池方面比普通电池能量密度高、充放电时间短、工作温度宽大约在-40℃-70℃而且还节能环保。在这几年,国内外在新能源储能装置的研究也逐渐增多。在目前美国、日本、俄罗斯处于领先地位。但是中国对现在的新型储能装置研究也有了很大发展。例如,在上海市科学委员会的支持下科技人员成功研究出了超级电容为动力系统的公交车并且我国是目前是唯一把这种汽车投入使用的国家,这种汽车是一种新能源汽车充电时间快只要2分钟就可以充满而且行驶6公里。超级电容器目前还应用于军事、医疗、航空航天等方面,例如目前华为公司准备慢慢的把手机的发展向微小化、曲面化、柔性化发展[2,3]。