锂掺杂二氧化锰-石墨烯纳米复合材料的控制合成及其电化学性能研究
以氧化石墨烯为载体材料，采用简单软化学的方法控制合成锂掺杂氧化锰-石墨烯纳米复合材料，将其作为超级电容器的电极材料并研究其电化学性能。借助X射线衍射（XRD)、透射电子显微镜（TEM)、拉曼光谱（Raman）、循环伏安（CV）以及恒电流充放电测试等现代测试手段研究了材料的晶型结构、组成、形貌及电化学性能。结果表明得到了沉积在石墨烯上分散性良好的球状和棒状纳米材料，并且具有较好的电容性能和循环性能。28820
关键词：超级电容器；石墨烯；表面分析；电化学性能
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Controlled Synthesis and Electrochemical Properties Study of Li-Doped Manganese Oxide/Graphene Nanocomposites
Abstract
In this paper, Li-doped manganese oxide/graphene nanocompositeswith differing microstructure are successfully prepared by a simple soft chemical method using graphene oxide as carrier material and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Raman Spectroscopy (Raman), Cyclic voltammetry (CV) and constant current charge-discharge test. The results show that spherical-like and rod-like Li-doped manganese oxide are well deposited on graphene sheets. Li-doped manganese oxide/graphene nanocomposites possess good capacitance performance and cycle performance. Therefore, it is expected to provide a high-performance and low-cost supercapacitor electrode material.
Keywords Supercapacitor; graphene; Surface analysis; electrochemical performance
目 录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 超级电容器简介 1
1.3 本课题提出的意义、研究内容 3
2 一步煅烧合成锂掺杂氧化锰-石墨烯纳米复合材料的合成及表征 4
2.1 实验试剂 4
2.2 测试仪器 4
2.3 球状锂掺杂氧化锰-石墨烯纳米复合材料的制备 4
2.4 电化学测试 4
2.5 结果与讨论 5
2.6 本章小结 11
3 水热合成锂掺杂氧化锰-石墨烯纳米复合材料的合成及表征 12
3.1 实验试剂 12
3.2 测试仪器 12
3.3 棒状锂掺杂氧化锰-石墨烯纳米复合材料的制备 12
3.4 电化学测试 12
3.5 结果与讨论 12
3.6 本章小结 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献21
1 绪论
1.1 引言
能源是我们存在和发展的物质基础，是推动社会不断进步的核心动力。化石燃料一直是我们最为依赖的能量来源，但是其弊端在生活中渐渐显露，最突出的是其成型过程极为缓慢且条件苛刻，等同于不可再生，加之人们无节制的开发利用，化石能源的储量在飞速的减少，我们不久就会面临能源短缺问题。此外，大多数化石燃料中都含有C、S、N等元素，在燃烧的过程中会释放多种有毒气体如SO2以及氮氧化合物，其中排放出的CO2 作为最主要的温室气体，已经引发了人们越来越多的关注。
人们在积极需找其他的替代能源，目前为止可以为我们所用的能量主要有太阳能、风能、潮汐能以及生物化学能等，然而这些能量都不具备我们需要的连续性，如何将能量储存并使之用在需要的地方是一个引人注目的课题，由此新的有效的能量转换和储存系统开始受到广泛的关注。近年来开发的储能器件有锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等，也在一定的生产和实际生活中得到了广大量的应用。然而，在实际过程中，我们还缺乏一种可以存储大量能量并且在短时间内快速释放的储能体系，即超级电容器。
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