织物基金属/金属氢氧化物复合电极的制备及其非对称超级电容器研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxcvzo1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着可穿戴电子设备的兴起,柔性轻质能源存储器件正越来越受到国内外学者的关注。其中,柔性超级电容器由于其充放电快、循环寿命长、温度适应性好等优点成为了主要的研究热点之一。然而柔性超级电容器仍然存在电化学性能不佳、机械柔性不良和成本价格较高等问题而限制了其广泛应用,电极材料是决定电容器性能的主要因素,因此提高电极材料的电化学性能、改善其机械性能以及降低制备成本等成为柔性储能器件走向产业化中亟待解决的问题。本文采用来源广泛的棉织物(CF)作为柔性基底,采用自上而下的组装方法,先利用无钯化学镀方法在基底表面沉积金属Ni颗粒层,再通过电化学氧化极化手段,在Ni颗粒表面原位构筑具有纳米片状结构的Ni(OH)2,形成核壳结构Ni@Ni(OH)2复合物。首先探讨了不同化学镀条件对织物基复合电极电容性能的影响,其次研究了后续电化学氧化极化过程中循环次数对Ni(OH)2纳米片形貌的影响。结果表明,在优化后的制备条件下可获得电化学性能优良的织物基电极材料(Ni@Ni(OH)2/CF),其在5 m A/cm~2的电流密度下的面积比电容达5.17 F/cm~2,25 m A/cm~2电流密度下电容保留率为72%,在电流密度30 m A/cm~2下充放电循环1500次,电容保留率为89.5%。同时,该电极材料具有良好的柔性和耐拉伸性能,在弯曲条件下的响应电流基本保持不变,在504 g的重量拉伸下,材料仍然保持原有形态,没有发生断裂。为了进一步探求该方法在制备柔性电极中的应用前景,在化学镀Ni溶液中加入铜盐,探求铜离子对织物表面铜镍金属共沉积的影响,并探讨了铜盐浓度对电化学极化过程以及织物基复合电极(Ni/Cu@Ni(OH)2/Cu(OH)2/CF)电容性能的影响。结果表明,随着化学镀液中硫酸铜浓度的增加,复合电极的导电性提高且复合物中金属氢氧化物尺寸更大,结构更稳定,当化学镀中硫酸铜浓度为5 g/L,电极呈现出较好的电化学性能;在5 m A/cm~2电流密度下的面积比电容达22.4 F/cm~2,30 m A/cm~2电流密度下电容保留率为82.3%,在电流密度30 m A/cm~2下充放电循环1500次时,电容保留率90.5%;2000次时,电容保留率为86.7%。以制备的两种织物基复合电极(Ni@Ni(OH)2/CF和Ni/Cu@Ni(OH)2/Cu(OH)2/CF)为正极,活性碳布(ACC)为负电极,2M KOH为电解液,纤维素膜为隔膜,成功组装了两种柔性不对称超级电容器(Ni@Ni(OH)2/CF//ACC和Ni/Cu@Ni(OH)2/Cu(OH)2/CF//ACC),并对其进行了电化学性能测试与比较。结果表明,Ni@Ni(OH)2/C//ACC的)的功率密度在3.75 m W/cm~2~18.75m W/cm~2,能量密度在0.45m Wh/cm~2~0.59 m Wh/cm~2;Ni/Cu@Ni(OH)2/Cu(OH)2/CF//ACC的功率密度为3.6 m W/cm~2~21.6m W/cm~2,能量密度达到了1.04 m Wh/cm~2~1.31 m Wh/cm~2;与Ni@Ni(OH)2/CF电极体系比较,Ni/Cu@Ni(OH)2/Cu(OH)2/CF电极体系的电化学性能有了很大的提升。二者均能在弯曲条件下仍能点亮LED二极管,说明其在柔性储能产品中具有良好的应用前景。
其他文献
新中国成立以来,中国共产党带领中国人民实现了从站起来、富起来到强起来的历史性飞跃,取得了西方经济学和传统社会主义政治经济学无法解释的伟大成就。中国经济学的创立已经具备了必要的历史基础和思想基础。要加快中国经济学的构建,需要进一步对中国经济学的构建原则、主体内容与实现途径等关键问题进行回答。就构建原则而言,中国经济学应遵循以马克思主义为指导的科学性、以问题为导向的实践性和以人民为中心的价值性三大原则
舒适性已经成为消费者对服装的第一要求,吸湿快干性则是服装舒适性的一个重要方面。纤维性能通常较单一,难以兼具良好的吸放湿性能,从而使织物的吸湿快干性能受到限制。目前有几种典型方法可赋予织物吸湿快干性能:一是对纤维进行改性,二是采用均匀混纺纱,三是对织物进行各种后整理工艺。针对纤维改性及后整理技术来开发吸湿快干面料的实践已臻于成熟,但对纱线,尤其是从纱线结构增强织物吸湿快干性能的研究颇少。本课题以纱线
聚氨酯(PU)作为膜材料,现在已经广泛地应用于皮革、服装、工业过滤等领域,传统的湿法PU膜由于其在成膜过程中易形成表面致密层和大孔,透气透湿性能差而在应用中受到限制。本文中,研究了PU和聚偏氟乙烯(PVDF)的共混相容性,通过加入PVDF共混以提高PU膜材料的性能,采用湿法成膜法制备了PU/PVDF共混膜,并利用超声波雾化法改变凝固浴形态,将液态水变为分散的水雾,改变溶剂和非溶剂的接触面积和交换速
随着人们对休闲运动服饰的需求与日俱增,舒适性也逐渐成为消费者对服装的第一需求,尤其是热湿舒适性,而目前的面料还不能够达到热湿舒适性的需求。尤其当人体大量出汗时,不仅影响热平衡,而且影响皮肤触觉系统,严重影响服装的热湿舒适性。这都是因为现在的织物具有较好的水分传导作用,却不具备水分快速散发的能力。织物往往是通过“吸湿-导湿-散湿”共同影响热湿舒适性,而目前的研究着重从纤维、纱线、织物、后整这几个阶段
目的:探讨在重症监护病房(ICU)患者中应用超声引导下桡动脉穿刺置管术的效果。方法:回顾性分析2019年6月-2020年9月赣南医学院第一附属医院ICU收治的60例需行桡动脉穿刺置管的患者的临床资料,其中2019年6月-2020年1月行常规桡动脉置管的25例ICU患者为对照组,2020年2-9月行超声引导下桡动脉穿刺置管的35例ICU患者作为观察组。比较两组首次穿刺成功率、穿刺次数、穿刺时间及并发
学位
通过社交媒体网络吸引顾客已经成为企业投资的重要方式,这种新方式称为品牌社交契合,其表现为消费者与品牌之间的互动行为。社交媒体为消费者和品牌提供了一个双向对话的平台,也为寻找和发现新品牌、比较各个竞争品牌、阅读消费者的评论和评价提供了新方式。然而,大多数企业的营销人员对这种社交媒体契合策略的有效性持怀疑态度,对于品牌社交契合是否真的能带来企业价值的提升也不确定。本文对品牌社交契合与企业无形价值之间的
二维有机-无机金属卤化物因具有量子阱结构,能级可调,以及无机和有机之间存在能量转移等特性,表现出优异的光物理性能,如:白光发射、有机室温磷光等。此外,良好的溶液成膜性,抗湿性以及热稳定性,使其在白光LED灯,防伪,数据存储以及生物成像等领域具有广阔的应用前景。本论文以苯乙胺卤化铅(锌)为主体材料,采用掺杂策略,调控其发光性能,并探讨相应的发光机理。本研究主要的创新点如下:第一章:以苯乙胺溴化铅为主
无缝压胶作为一种新型的服装加工技术,免去了针线的使用,利用热塑性胶条,通过热力、激光、超声波等新型的电子加工技术将衣片进行熔接,已逐步运用于普通服装当中。但实际生产当中,面料与胶条配伍的盲目性以及压胶工艺参数范围的模糊性很大程度上影响压胶织物的粘合效果,从而使接缝出现问题,影响服装的穿着。本文对针织物进行压胶,并对其接缝性能的影响因素进行研究。本文选取了纱支、组织结构不同的七种常见的锦氨交织经编针