多孔NiCo2O4基納米結(jié)構(gòu)超級(jí)電容器材料制備與性能

第一章　緒論 001 
1.1　引言 001 
1.2　NiCo2O4 的結(jié)構(gòu) 003 
1.3　NiCo2O4 的儲(chǔ)能機(jī)理 003 
1.4　NiCo2O4 的合成方法 004 
1.4.1　固相法 004 
1.4.2　共沉淀法 005 
1.4.3　水熱法 005 
1.4.4　溶膠-凝膠（Sol-gel）法 005 
1.4.5　微波合成法 006 
1.4.6　電沉積法 006 
1.5　NiCo2O4 性能提高的方法 007 
1.5.1　形貌控制 007 
1.5.2　過(guò)渡金屬氧化物復(fù)合 011 
1.5.3　導(dǎo)電物質(zhì)復(fù)合 014 
1.5.4　多相復(fù)合 027 
第二章　原位聚合物模板法制備多孔NiCo2O4 納米材料及其性能的研究 031 
2.1　引言 031 
2.2　原位聚合物模板法制備多孔納米NiCo2O4 及其復(fù)合材料 032 
2.2.1　具有3D 網(wǎng)絡(luò)聚合物凝膠體的原位合成 032 
2.2.2　多孔納米NiCo2O4 032 
2.2.3　多孔NiCo2O4/GO 納米復(fù)合材料的合成 033 
2.2.4　多孔NiCo2O4/NiO 納米復(fù)合材料的合成 034 
2.3　原位聚合物模板法的工藝原理及關(guān)鍵因素研究 034 
2.3.1　基本工藝原理 034 
2.3.2　凝膠方式的影響 034 
2.3.3　單體和交聯(lián)劑濃度及比例對(duì)聚合凝膠體物理性質(zhì)的影響 037 
2.3.4　原料濃度對(duì)凝膠時(shí)間和晶粒尺寸的影響 038 
2.4　NiCo2O4 的表征與分析 041 
2.4.1　聚合物凝膠體的表征與分析 041 
2.4.2　干凝膠的熱分析 045 
2.4.3　XRD物相分析 046 
2.4.4　FT-IR結(jié)構(gòu)分析 047 
2.4.5　顯微結(jié)構(gòu)分析 049 
2.4.6　XPS分析 054 
2.4.7　孔徑與比表面積分析 055 
2.5　材料的電化學(xué)性能分析 056 
2.5.1　不同煅燒溫度對(duì)循環(huán)伏安（CV）的影響 056 
2.5.2　不同煅燒溫度對(duì)交流阻抗（EIS）的影響 057 
2.5.3　不同煅燒溫度對(duì)恒流充放電的影響 058 
2.5.4　不同掃描速率對(duì)循環(huán)伏安的影響 060 
2.5.5　不同電流密度對(duì)恒流充放電的影響 061 
2.5.6　循環(huán)壽命分析 062 
本章小結(jié) 063 
第三章  多孔NiCo2O4/GO 納米復(fù)合電極材料的制備與性能研究 065 
3.1　引言 065 
3.2　NiCo2O4/GO 納米復(fù)合電極材料的表征與分析 065 
3.2.1　NiCo2O4/GO 的前驅(qū)體凝膠體對(duì)比 065 
3.2.2　差熱-熱重分析 066 
3.2.3　XRD分析 067 
3.2.4　FESEM顯微結(jié)構(gòu)觀察與分析 068 
3.2.5　透射電鏡顯微結(jié)構(gòu)觀察與分析 070 
3.2.6　XPS分析 072 
3.2.7　孔徑與比表面積分析 074 
3.3　NiCo2O4/GO 復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能 075 
3.3.1　不同GO 含量對(duì)電化學(xué)性能的影響 076 
3.3.2　最佳樣品與NiCo2O4 電化學(xué)性能的對(duì)比分析 078 
3.3.3　不同掃描速率對(duì)循環(huán)伏安的影響 080 
3.3.4　不同電流密度對(duì)恒流充放電的影響 081 
3.4　組裝成非對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能 083 
3.5　NiCo2O4 和GO 協(xié)同作用機(jī)理 087 
本章小結(jié) 088 
第四章　多孔NiCo2O4/NiO 納米復(fù)合電極材料的制備 與研究 090 
4.1　引言 090 
4.2　材料表征與分析 091 
4.2.1　XRD分析 091 
4.2.2　FESEM顯微結(jié)構(gòu)觀察與分析 091 
4.2.3　透射電鏡觀察與分析 092 
4.2.4　能譜（EDS）分析 093 
4.2.5　XPS分析 095 
4.2.6　孔徑與比表面積分析 096 
4.3　NiCo2O4/NiO 復(fù)合材料電化學(xué)測(cè)試與分析 098 
4.3.1　不同NiO 含量對(duì)循環(huán)伏安特性的影響 098 
4.3.2　不同NiO 含量對(duì)恒流充放電的影響 098 
4.3.3　不同NiO 含量對(duì)交流阻抗的影響 100 
4.3.4　不同掃描速率對(duì)循環(huán)伏安特性的影響 100 
4.3.5　不同電流密度對(duì)恒流充放電的影響 101 
4.3.6　交流阻抗等效電路分析 103 
4.3.7　循環(huán)壽命 104 
本章小結(jié) 105 
第五章　噴霧干燥法制備多孔NiCo2O4/CNTs 納米 復(fù)合電極材料的研究 106 
5.1　引言 106 
5.2　噴霧干燥法制備介孔納米NiCo2O4 微球及其復(fù)合材料 107 
5.2.1 　微－納結(jié)構(gòu)介孔NiCo2O4 微球的制備 107 
5.2.2　多孔NiCo2O4/CNTs 微球的制備 108 
5.3　多孔NiCo2O4/CNTs 復(fù)合微球的表征與分析 109 
5.3.1　前驅(qū)體的熱分析 109 
5.3.2　物相分析 110 
5.3.3　紅外光譜結(jié)構(gòu)分析 111 
5.3.4　顯微結(jié)構(gòu)分析 112 
5.3.5　能譜分析 116 
5.3.6　孔徑與比表面積分析 116 
5.4　 不同CNTs 含量的NiCo2O4/CNTs 納米復(fù)合材料的電化學(xué) 性能分析 118 
5.5　NiCo2O4 和最佳納米復(fù)合材料（CNTs含量為10%）的電化學(xué)性能對(duì)比研究 120 
5.5.1　不同掃描速率的影響 120 
5.5.2　不同電流密度的影響 121 
5.5.3　交流阻抗譜對(duì)比分析 122 
5.5.4　循環(huán)壽命對(duì)比分析 123 
5.6　組裝成非對(duì)稱超級(jí)電容器的電化學(xué)性能對(duì)比分析 124 
5.6.1　不同掃描速率的影響 125 
5.6.2　不同電流密度的影響 126 
5.6.3　能量密度和功率密度對(duì)比分析 127 
5.6.4　循環(huán)壽命對(duì)比分析 128 
本章小結(jié) 129 
參考文獻(xiàn) 131