水熱法合成MoS2/CNT 復(fù)合材料及電化學(xué)性能研究

1.74萬字 33頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)


目 錄
摘要 I
Abstract . II
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 超級(jí)電容器的發(fā)展 1
1.3 超級(jí)電容器的概論 2
1.3.1 超級(jí)電容器的研究意義 2
1.3.2 超級(jí)電容器的組成 3
1.3.3 超級(jí)電容器的儲(chǔ)能機(jī)理 3
1.4二硫化鉬納米材料的研究 4
1.4.1 二硫化鉬的簡(jiǎn)介 4
1.4.2 二硫化鉬的制備方法 5
1.4.3 二硫化鉬的主要性能 7
1.4.4 二硫化鉬基超電容電極材料的研究進(jìn)展 8
1.5 本課題的選題意義及研究?jī)?nèi)容 9
1.5.1 選題意義 9
1.5.2 研究?jī)?nèi)容 9
第2章 實(shí)驗(yàn)試劑、材料與設(shè)備及其表征測(cè)試 11
2.1 實(shí)驗(yàn)部分 11
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑、材料 11
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 11
第3章 MoS2/CNT 復(fù)合材料的制備及表征 16
3.1 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 16
3.2 MoS2/CNT復(fù)合材料的制備方法 16
3.3 MoS2/CNT復(fù)合材料的表征 17
3.3.1掃描電子顯微鏡(SEM)表征 17
3.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)表征 18
3.3.3 X射線衍射儀(XRD)表征 19
3.4本章小結(jié) 19
第4章 MoS2/CNT 復(fù)合材料的電化學(xué)性能 20
4.1 超級(jí)電容器電極材料的制備 20
4.2 MoS2/CNT 復(fù)合材料的CV循環(huán)曲線測(cè)試 20
4.3 本章小結(jié) 21
第5章 結(jié)論與展望 22
5.1 結(jié)論 22
5.2 展望 22
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25



摘要 二硫化鉬納米片因其獨(dú)特的二維層狀結(jié)構(gòu)和較大的比表面積使得二硫化鉬具有較快的電子傳遞速度和較高的理論比電容；碳納米管材料的電容器具有高比功率、長(zhǎng)循環(huán)壽命、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。兩種材料分別用于超級(jí)電容器電極材料的研究都受到了廣泛的關(guān)注。本文通過實(shí)驗(yàn)，將二硫化鉬納米片與碳納米管進(jìn)行復(fù)合，制備出新型的超級(jí)電容器用復(fù)合材料，充分發(fā)揮了它們的性能優(yōu)勢(shì)，又彌補(bǔ)了各自的缺陷。
本文采用水熱法，通過對(duì)水熱溫度，鉬源和硫源，反應(yīng)溶劑，表面活性劑等工藝條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終制備出由納米片組裝成的花瓣?duì)疃蚧f。通過X 射線衍射 (XRD)，掃描電子顯微鏡 (SED)，透射電子顯微鏡 (TED) 進(jìn)行了表征；通過循環(huán)伏安法 (CV) 對(duì)其相關(guān)電化學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，表現(xiàn)出較高的容量。
由納米片組裝成的花瓣?duì)疃蚧f盡管容量較高，但導(dǎo)電能力較差，易聚集。本文通過水熱法合成制備了MoS2/CNT的復(fù)合材料，通過調(diào)節(jié)不同反應(yīng)物濃度及其它反應(yīng)條件解決了MoS2的附著問題。進(jìn)行了X 射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SED)，透射電子顯微鏡(TED)表征與CV電化學(xué)性能測(cè)試，并與上述二氧化鉬納米片作出對(duì)比，得到如下結(jié)論：MoS2/CNT復(fù)合材料相互交錯(cuò)地纏繞在一起形成的3D結(jié)構(gòu)，增加了材料的比表面積，并且復(fù)合物中MoS2納米片在CNT上的堆疊將會(huì)形成相互交錯(cuò)的網(wǎng)架，更加方便電子及質(zhì)子的傳遞。同時(shí)，CNT插入MoS2納米片中，阻止了MoS2 納米片的的聚集，提高了其電容量。正是因?yàn)閺?fù)合材料特殊的結(jié)構(gòu)以及MoS2和CNT的協(xié)同效應(yīng)，MoS2/CNT復(fù)合材料電化學(xué)性能得到了明顯的提高。

關(guān)鍵詞：超級(jí)電容器，MoS2納米片，MoS2/CNT復(fù)合材料，水熱法，電化學(xué)性能