第1章 绪论 1
1.1 研究目的和意义 1
1.2 国内外研究进展 2
1.3 超级电容器的储能原理和结构 4
1.3.1 双电层电容储能原理 5
1.3.2 赝电容储能原理 5
1.3.3 超级电容器器件结构 5
1.3.4 超级电容器分类 7
1.4 超级电容器电极材料和材料的制备方法 8
1.4.1 超级电容器电极材料 8
1.4.2 材料的制备方法 16
1.5 本书研究的主要内容 18
第2章 实验材料与分析方法 20
2.1 实验药品及仪器 20
2.1.1 实验药品 20
2.1.2 实验仪器 22
2.2 表征测试设备 22
2.2.1 扫描电子显微镜 22
2.2.2 X射线衍射 23
2.2.3 透射电子显微镜 23
2.2.4 比表面积及孔径分析仪 24
2.3 电容性能的测试方法 24
2.3.1 循环伏安法 25
2.3.2 计时电位法 26
2.3.3 交流阻抗法 26
2.3.4 接触角测试 27
第3章 CoMoO4@MnO2核壳纳米复合材料的构筑及电容性能研究 28
3.1 引言 28
3.2 电极材料的制备和器件组装 29
3.2.1 CoMoO4花状结构材料的制备 29
3.2.2 MnO2纳米片材料的制备 29
3.2.3 CoMoO4@MnO2核壳结构纳米材料的制备 30
3.2.4 AC电极的制备 30
3.2.5 器件组装 31
3.3 制备材料的生长机制及形貌表征 32
3.3.1 CoMoO4@MnO2材料的生长机理 32
3.3.2 CoMoO4花状结构材料的形貌表征 34
3.3.3 MnO2纳米片状结构材料的形貌表征 36
3.3.4 CoMoO4@MnO2花状结构材料的形貌表征 37
3.3.5 制备材料的结构表征 40
3.3.6 制备材料的比表面积表征 41
3.4 三电极条件下的电化学性能测试 42
3.4.1 CoMoO4电极材料电化学性能 42
3.4.2 MnO2纳米片状电极材料电化学性能 44
3.4.3 CoMoO4@MnO2电极材料电化学性能 45
3.5 两电极条件下的电化学性能 51
3.5.1 CoMoO4∥AC非对称型器件性能 52
3.5.2 MnO2∥AC非对称型器件性能 54
3.5.3 AC∥AC对称型器件性能 55
3.5.4 CoMoO4@MnO2∥AC非对称型器件性能 56
3.6 本章小结 60
第4章 Co3O4@CoMoO4核壳纳米复合材料的构筑及电容性能研究 62
4.1 引言 62
4.2 电极材料的制备和器件组装 63
4.2.1 Co3O4纳米锥结构材料的制备 63
4.2.2 CoMoO4纳米片结构材料的制备 63
4.2.3 Co3O4@CoMoO4核壳复合结构材料的制备 64
4.2.4 碳纳米管电极的制备 64
4.2.5 器件组装 65
4.3 制备材料的生长过程及形貌表征 66
4.3.1 Co3O4@CoMoO4材料的生长过程 66
4.3.2 Co3O4纳米锥的形貌表征 67
4.3.3 CoMoO4纳米片的形貌表征 68
4.3.4 Co3O4@CoMoO4核壳结构的形貌表征 69
4.3.5 制备材料的结构表征 73
4.3.6 制备材料的比表面积表征 73
4.4 三电极条件下的电化学性能 75
4.4.1 Co3O4纳米锥电极材料的电化学性能 75
4.4.2 CoMoO4纳米片电极材料的电化学性能 76
4.4.3 Co3O4@CoMoO4电极材料的电化学性能 77
4.5 两电极条件下的电化学性能测试 83
4.5.1 对称型器件电化学性能测试 85
4.5.2 非对称型器件电化学性能测试 87
4.5.3 对称和非对称型器件性能对比和讨论 90
4.6 本章小结 90
第5章 柔性CoMoO4@NiMoO4·xH2O核壳纳米复合材料的构筑及其电容性能研究 92
5.1 引言 92
5.2 电极材料的制备和器件组装 93
5.2.1 CoMoO4纳米线结构材料的制备 93
5.2.2 NiMoO4·xH2O纳米片结构材料的制备 94
5.2.3 CoMoO4@NiMoO4·xH2O核壳结构材料的制备 94
5.2.4 Fe2O3纳米棒的制备 94
5.2.5 器件组装 95
5.3 制备材料的生长过程及表征 96
5.3.1 制备材料的生长过程 96
5.3.2 CoMoO4纳米线的形貌表征 97
5.3.3 NiMoO4·xH2O纳米片的形貌表征 98
5.3.4 CoMoO4@NiMoO4·xH2O核壳结构的形貌表征 100
5.3.5 制备材料的结构表征 103
5.3.6 制备材料的比表面积表征 104
5.4 三电极条件下的电化学性能 105
5.4.1 CoMoO4电极材料的电化学性能 106
5.4.2 NiMoO4·xH2O电极材料的电化学性能 107
5.4.3 CoMoO4@NiMoO4·xH2O电极材料的电化学性能 108
5.4.4 Fe2O3电极材料的电化学性能 115
5.5 两电极条件下的电化学性能和柔韧性研究 118
5.5.1 非对称型器件电化学性能 118
5.5.2 非对称型器件稳定性研究 121
5.6 本章小结 123
第6章 壳聚糖水凝胶辅助煅烧法制备电化学性能优异的CoMoO4-NiMoO4杂化纳米片 124
6.1 引言 124
6.2 电极材料的制备和组装 125
6.2.1 壳聚糖水凝胶珠的制备 125
6.2.2 壳聚糖辅助合成的CoMoO4纳米片和CoMoO4的制备 126
6.2.3 壳聚糖辅助NiMoO4纳米片和NiMoO4的制备 126
6.2.4 壳聚糖水凝胶改性CoMoO4-NiMoO4和CoMoO4-NiMoO4的制备 126
6.2.5 CoMoO4-NiMoO4电极和交流电极的制备 127
6.2.6 全固态非对称型器件组装 127
6.2.7 电化学测量 127
6.2.8 材料特征 128
6.3 结果与讨论 128
6.4 结论 138
第7章 结论 140
附录 142
参考文献 147