幾種新型電極材料的制備及電化學(xué)儲能.pdf

1、電化學(xué)儲能器件正越來越受到人們的重視，而電極材料是影響電化學(xué)儲能器件容量、功率密度和能量密度等性能的最重要因素。本論文采用不同的原料和制備方法，將導(dǎo)電聚合物和石墨烯成功的運(yùn)用至電極材料的制備與改性中，獲得了幾種新型的復(fù)合電極材料，并研究了它們在電化學(xué)儲能器件領(lǐng)域的性能，具體內(nèi)容如下:
　　(1)采用了簡單的原位聚合法和吸附還原法，制備了硅/聚苯胺/石墨烯三元復(fù)合材料。利用聚苯胺構(gòu)建包覆層，充分緩解硅的體積膨脹效應(yīng)，同時在材料中加入

2、石墨烯，進(jìn)一步降低材料內(nèi)阻，提升硅在鋰離子電池中的性能。該三元復(fù)合材料在0.2 A g-1的電流密度下循環(huán)充放電50次容量值仍有795.3 mAh g-1,證明了聚苯胺與石墨烯增強(qiáng)了硅材料的電化學(xué)性能。
　　(2)利用石墨烯、聚吡咯與傳統(tǒng)的電池材料錳酸鋰構(gòu)成復(fù)合材料，并探討了該三元復(fù)合材料在硫酸鋰中的電化學(xué)性能。材料的比電容在0.5 Ag-1時可以達(dá)到208 F g-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過錳酸鋰與其他幾種二元復(fù)合材料在硫酸鋰中的比電容，開發(fā)

3、了傳統(tǒng)鋰離子電池材料在超級電容器領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　(3)以水熱法和原位聚合法制備了氮摻雜石墨烯/鐵酸鎳/聚苯胺三元復(fù)合材料(NGNP)和氮摻雜石墨烯材料(NGE)，并以NGNP作為負(fù)極，NGE作為正極，組裝了鋰離子混合電容器。該混合電容器在功率密度為670 W kg-1時，能量密度可達(dá)到53.9Wh kg-1;當(dāng)功率密度增加至6350Wkg-1時，能量密度可以達(dá)到29.3 Wh kg-1。該混合電容器兼具了高能量密度和高功率密度，