储能材料制备及电化学研究开题

镍基储能材料的制备及电化学性能研究指导老师：答辩人：学院时间4研究进展5创新点与难点1研究目的及意义2研究现状3实验设计方案目录6小结一、研究目的及意义传统的化石燃料储量有限，使用时污染环境，如今这些能源将被太阳能、风能等可再生能源所取代。可再生能源的不稳定性使得其难以稳定供应发电，这是其进行大规模应用的巨大障碍。其次在过去的几十年里，能源储存设备已经被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车，甚至电网中，但它们仍然受到有限的能量密度和循环稳定性的影响。因此迫切的需要开发储能设备来实现能源的稳定供应。一、研究目的及意义电化学储能系统，即电池和超级电容器，可以通过化学能和电能的相互转换来实现电能储存。其中超级电容器以高功率、快速充放电和循环寿命长的特点受到了越来越多的关注。Ni基材料的特点：1、安全2、成本低3、电化学性能优良二、研究现状张等，合成出了微长方体形Ni0.55Co0.45C2O4

固溶体，提高超级电容器的电化学性能。Zhang,Y.Jiang,H.Tian,Y.Tan,K.Zhu,Z.YuandL.Wang,Nanoscale,2019二、研究现状ShugeDai，ZhuangfeiZhang，JunminXu,WeixiaShen,QiaobaoZhang,XiguiYang,TingtingXu,DaiDang,HaoHu,BoteZhao,YeWang,ChongQu,JianweiFu,XinjianLi,ChenguoHu,MeilinLiu,NanoEnergy,2019

戴等通过碳酸氢镍与氧化石墨烯复合提高了超级电容器的电化学性能。KunzhenLi,BangchuanZhao,JinBai,HongyangMa,ZhitangFang,XuebinZhu,YupingSun,Small,2020李等在镍网上合成了磷掺杂氢氧化镍与氢氧化钴的复合材料。二、研究现状三、实验设计方案实验方案1、采用水热法合成草酸镍单体，然后通过二次水热使草酸镍与氢氧化镍复合。2、水热合成氢氧化镍，探究其随时间的生长过程。3、以松花为模板制备氮掺杂多孔碳与碳酸氢镍复合。4、以玉米丝为模板制备氮掺杂碳与氢氧化镍复合。四、研究进展样品的透射图像：aNi(OH)2bNiC2O4/Ni(OH)2NiC2O4/Ni(OH)2材料草酸镍与氢氧化镍以及复合材料的的XRD四、研究进展图a、dCV面积比较与GCD充放电时间比较，图b、e倍率性能比较与阻抗比较，图c、f复合材料的CV曲线与GCD曲线四、研究进展Ni(OH)2材料不同时间水热的Ni(OH)2的XRD水热12h时Ni(OH)2的SEM图像四、研究进展C/Ni(HCO3)2材料松花碳的SEM与TEMNi(HCO3)2Ni(HCO3)2/C以松花为材料制备生物碳基体制备Ni(HCO3)2的SEM五、创新点与难点一二三1.以草酸镍为基体通过与氢氧化镍复合来提高镍基材料的电化学性能3.以生物质碳材料为基体以提高镍基材料的容量及稳定性2.氢氧化镍片与丝状花球形貌的形成机理创新点难点1.草酸镍基体的形状难以控制到均一2.氢氧化镍形貌形成机理的探究3.碳酸氢镍负载到多孔碳上的均匀性的控制4.电容器器件的组装

小结1.进一步优化草酸镍单体形貌，对复合材料进行性能表征与电化学测试2.探究氢氧化镍形貌的形成机理并进行性能表征与电化学测试3.松花碳与碳酸氢镍复合材料的优化，进一步找出最佳比例，优化电化学性能4.制备氮掺杂玉米丝