多壁碳纳米管/羟基氧化镍复合电极的制备开题报告
2020-04-15 16:47:34
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一 、课题研究意义和研究现状
开发高比能量,高功率密度,长循环寿命的储能器件一直是电源界不懈的努力方向。电池作为最常用的储能装置,可以提供高的比能量,但随着科技和社会的发展,许多场合如电动汽车等对电源功率的要求大大提高,远远超出了电池的承受能力。传统的电容器虽然可以提供非常大的功率,但能量密度有限,不能满足实际需要,于是超级电容器应运而生,它是一种性能介于传统电容器和和电池之间的新型储能设备【1,2】。根据它的电荷储存机制,超级电容器可以分为两类,双电层电容和氧化还原电容【3】。在超级电容器中,mwcnt由于其不同寻常的导电性能和多孔网络结构,一直被认为是最有潜在应用价值的电极材料。在niooh中加入mwcnt,纳米复合材料的表面积大大增加,从而可以产生较高的电容,能量和功率密度【4】。电极材料的改进对于电源性能的提高有着至关重要的作用,随着时代和科技的进步,以镍元素为主线,已经先后合成出了ni(oh)2,niooh,linio2及其参杂改进后的三类电池正极材料,并分别组装成了镍氢电池,镍锌电池,和锂离子电池。镍锌电池正极为niooh,负极为锌,电解液一般为氢氧化钾溶液。镍氢电池正极为ni(oh)2/niooh,负极为储氢合金电极,电解液也是氢氧化钾溶液。它们正极材料都具有较高的比容量和良好的大电流放电能力【5】。锂离子电池是20世纪开发的新型高能电池,也是一种新概念电池,具有高比能量密度,高电压,轻质量,适用范围宽等优点。正极材料通常为licoo2,linio2,limn2o4等,负极材料为锂【6】。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
研究或解决的问题:
目前合成niooh的方法普遍采用化学氧化法,即先将氢氧化镍或其它镍材料制成电极,然后采用充电的方式制备niooh,但这种方法在实际应用中会出现场地,成本等问题,因此探索新的环保,简单,低成本,便于大规模工业化生产的新方法就成为大势所趋。也正因如此,正极材料中加入添加剂的可行性研究就成为关键。
拟采用的研究手段: