| 题名 | NbN/C基复合材料在电化学储能方面的研究 |
| 作者 | 陈振坤 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 孔令斌 ; 阎兴斌 |
| 关键词 | 氮化铌 溶液浸渍 分层抽滤 锂离子电容器 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 锂离子混合电容器作为一种新型的储能设备,集合了双电层电容器和锂离子电池两者的储能优势,被认为是一种具有广泛应用前景的储能器件并且得到了广泛的探索与研究。但是,由于正负极储能机制的不同,所以正负极材料的匹配成为制约其发展的关键因素。炭基材料作为一种优异的双电层材料已经被认可作为混合电容器正极使用,因此目前研究的热点主要集中在锂离子混合电容器负极材料的研究上。基于此,本论文的研究工作从具有赝电容特性的氮化铌材料入手,通过溶液浸渍法与分层抽滤的方法合成制备出氮化铌/石墨烯和氮化铌/多壁碳纳米管两种复合物,分别测试了其锂电性能。并将其应用于锂离子混合电容器负极,得到的混合电容器展现出优良的倍率性能和循环稳定性。主要的工作内容分为以下方面:一、我们以抽滤得到的氧化石墨烯纸为模板,利用溶液浸渍法合成制备出了层层堆叠结构的氮化铌/石墨烯复合膜,得到的这种自支撑结构的复合膜直接裁片应用于锂离子电池负极,展现出了优良的电化学性能:在0.1A g-1的电流密度下,比容量高达450m Ah g-1,同时保持了良好的倍率特性,当电流密度增加到10A g-1时,其比容量仍能达到100m Ah g-1;当循环10000圈之后,容量仍能保持90%以上。这种优异的锂电性能非常适于作为锂离子混合电容器负极材料,为此,我们以氮化铌/石墨烯复合物为负极材料,以聚苯胺基活性炭（APDC）为正极组装成了锂离子混合电容器,组装成的锂离子混合电容器在1-4V的电位窗口下,最大能量密度可达136Wh kg-1,功率密度最大可以达到25k W kg-1,在1A g-1的电流密度下循环2000圈,容量保持率为84%左右。二、采用一步氨化法制备得到了纳米氮化铌颗粒,采用偶联修饰的方法对其表面进行改性,再利用交替真空抽滤的方法得到了层层堆叠结构的的氮化铌/多壁碳纳米管自支撑薄膜。将其应用到锂离子电池中,在0.1A g-1的电流密度下比容量可达280 m Ah g-1,在1A g-1的电流下循环5000圈,容量仍能保持80%左右。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 61 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92631]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈振坤. NbN/C基复合材料在电化学储能方面的研究[D]. 2017. |
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