一、Nano-NiO/C超级电容器的研究（论文文献综述）
余锦超,刘秋南,史晓艳,孙志鹏[1]（2021）在《基于金属有机骨架衍生电极材料的制备及其超级电容器性能研究》文中进行了进一步梳理作为超级电容器的核心组件,其电极材料的性能直接决定了整个器件的性能.为进一步促进超级电容器的发展,开发性能优异的电极材料势在必行.金属有机框架（MOF）材料是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键形成的具有有序孔隙结构的配位聚合物.因具有高的比表面积、大的孔隙率及丰富多样的结构和功能等特点,MOF及其衍生物被广泛应用于超级电容器电极材料.本文将综述MOF及其衍生物作为超级电容器电极材料的应用研究.
杨柳[2]（2020）在《超级电容器镍基与碳基电极材料可控制备及储能性能研究》文中研究表明超级电容器作为一种重要的电化学储能器件,因其功率密度高、循环使用寿命长、安全性好等优点而被广泛应用于能源存储与转化领域,如可再生能源储能系统、新能源汽车领域、便携式电子设备、智能电网系统等。本论文以可控制备电化学性能优异的镍钴钼基过渡金属化合物复合正极材料和新型生物质炭负极材料,并构筑高功率密度和能量密度超级电容器储能装置为研究目标,创新性提出电极材料可控合成新理念,通过调控材料组成、结构和微观形貌等,设计合成具有高比电容、倍率性能和循环特性的正、负极电极材料,进而构筑储能性能优异的混合型和对称型超级电容器储能器件。本论文在阐明电极材料设计合成理念、制备方法和技术路线的基础上,综合材料制备、表征和电化学性能研究结果,系统探讨和分析了材料合成机理、储能性能提升机制以及作为超级电容器电极材料的应用潜力,取得了系列有意义的研究成果,主要包括:（1）为解决过渡金属化合物电极材料循环稳定性差、单一组分电极材料电化学反应活性低等影响材料电化学储能性能的关键问题,提出了低温部分硫化镍钼氧化物前驱体,设计合成具有稳定微球结构Ni3S4/Ni（OH）2/MoxOy复合电极材料的方法。系统分析了制备条件、材料组成、结构对电极材料电化学性能的影响机制,通过构建各影响因素与性能间构效关系,以制备电化学性能优异的电极材料为目标,优化材料组成和形貌结构;在组成上,以镍基金属氧化物/硫化物为复合材料主要组成,保证材料具有较高的导电性和电荷存储能力,并保留少量不参与储能反应的钼氧化物改善材料电化学反应活性,充分利用复合材料各组分间协同互补效应,提高电极材料储能性能;在结构上,制备具有稳定微球结构的电极材料,提高其循环稳定性。在1 A·g-1电流密度下,制备的Ni3S4/Ni（OH）2/MoxOy复合材料比电容高达2177.5 F·g-1,循环使用5000次后,其初始比电容保持率达86.25%;组装的混合型超级电容器具有较高的能量密度,当功率密度为850 W·kg-1时,能量密度为50.61 Wh·kg-1,循环充/放电10000次后,其初始比电容保持率为 93.38%。（2）针对双元（多元）过渡金属化合物电极材料可控合成工艺复杂、成本较高、较难实现产物宏量制备的问题,探索了以双元（多元）过渡金属草酸化合物为前驱体合成具有特定组成、形貌结构和优异电化学性能电极材料的技术路线,实现了具有高能量密度和功率密度准固态混合型超级电容器的构筑。采用简单的化学沉淀法制备具有稳定结构的双元（多元）过渡金属草酸化合物前驱体,并基于阴离子交换反应制备形貌结构与前驱体相似的双元（多元）过渡金属化合物复合电极材料,充分利用材料稳定的纳米结构特征以及不同金属间的协同互补效应,提高电极材料循环稳定性和电化学反应活性。在1 A·g-1电流密度下,CoNi2S4和Cu（Ni,Co）2S4的比电容分别为1836.6和2168.5 F·g-1;循环充/放电10000次,其初始比电容保持率分别为76.7%和85.1%;同时,重点研究了CoNi2S4及其与活性炭组装的准固态混合型超级电容器对环境温度的适应性,在0、25和50℃下,其电荷存储能力没有发生明显变化,表明其在一定温度范围内具有优异的储能性能,适用温度范围较宽,具有很好的应用前景;此外,研究了制备的茄子衍生多杂原子掺杂生物质炭负极材料对超级电容器性能的影响,并构筑了具有更高能量密度和功率密度的准固态混合型超级电容器。（3）为解决碳基材料制备工艺复杂、能耗高的问题,并进一步提高电极材料和超级电容器的循环使用寿命,提出了以生物质为碳源无化学处理制备具有优异循环特性和电化学活性的新型多杂原子掺杂生物质炭电极材料的制备方法。以紫菜和豆浆为生物质碳源,在材料制备过程中不进行化学处理,以保留生物质本身的多元素组成和稳定的结构特征,进而提高材料在长期充/放电过程中的循环稳定性以及电荷存储能力。此外,利用豆浆中蛋白质组成带负电荷特性,与带正电荷Ag+发生电中和作用,在分子水平上均匀修饰银原子,并经煅烧处理制备了多杂原子掺杂生物质炭负载银纳米颗粒电极材料;负载的银纳米颗粒可有效调控生物质炭材料形貌结构并提高其导电性,有利于改善电荷转移和离子扩散过程。基于上述生物质炭电极材料组装的准固态对称型超级电容器具有较高的能量密度和超长的循环使用寿命,优于基于活性炭电极的商用超级电容器的能量密度;循环充/放电50000次后,其初始比电容保持率均大于100%。本文确立的以生物质为碳源无化学处理的新型多杂原子掺杂生物质炭电极材料制备方法具有一定普适性,既可扩展用于其它多杂原子掺杂生物质炭电极材料的可控和宏量制备,也可选择性负载其它金属单质或化合物。（4）以构筑高能量密度和功率密度混合型超级电容器为目标,基于提出的新型多杂原子掺杂生物质炭电极材料制备技术路线,分别以橘皮和蛋清为生物质碳源,制备了电化学性能优异的多杂原子掺杂生物质炭电极材料,并将其与电池型储能材料匹配组装了具有高能量密度和超长循环使用寿命的准固态混合型超级电容器。充分利用生物质自身组成和结构特征,仅采用简单的一步高温热解反应,保留原材料多杂原子掺杂特性,改善生物质炭材料电化学活性、表面浸润性和电子供给能力,并形成稳定的纳米结构,进而提高材料循环特性;同时,通过蛋清中带负电荷蛋白质分子与带正电荷金属离子间的吸附电中和作用引入银离子,再经煅烧处理制备生物质炭负载银纳米颗粒电极材料。以制备的新型生物质炭负极材料与核壳结构C/N-CoO@CoO/NiO复合正极材料构筑的准固态混合型超级电容器均具有优异的电化学储能性能,当功率密度约为850 W·kg-1时,能量密度分别为33.1、30.1和35.6 Wh·kg-1;循环充/放电50000次后,初始比电容保持率分别为 145.9%、139.2%和 140.0%。
张琼[3]（2020）在《纳米氧化镍致大鼠胆汁酸代谢紊乱和肝纤维化的分子机制研究》文中研究指明目的:1.以代谢组学为基础,筛选纳米氧化镍（nickel oxide,NiO）染毒后大鼠血清中差异代谢产物及其代谢通路,初步探讨纳米NiO导致胆汁酸代谢紊乱的潜在机制。2.建立纳米NiO染毒大鼠肝纤维化模型和纳米NiO致人肝癌细胞（HepG2）胶原过量形成模型,探讨转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1,TGF-β1）介导的Smad信号通路、上皮细胞-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）和基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinases 9,MMP9）/金属蛋白酶组织抑制剂1（tissue inhibitors of metalloproteinases 1,TIMP1）失衡在纳米NiO致大鼠肝纤维化中的作用。方法:1.（1）选择32只健康成年雄性Wistar大鼠（180220 g）,随机分为对照组（生理盐水）、0.015 mg/kg、0.06 mg/kg和0.24 mg/kg纳米NiO组,每周气管滴注染毒2次,持续9周。染毒结束后心脏采血,分离血清,并摘取肝脏保存。（1）选择对照组和0.24 mg/kg纳米NiO组大鼠血清,用液相色谱和质谱联用法（liquid chromatography-mass spectrometry,LC/MS）鉴定血清代谢产物,并筛选差异代谢产物及其潜在的代谢通路。（2）采用石墨炉原子吸收分光光度法检测肝组织中镍含量。用Western blot分析肝组织中胆汁酸代谢相关蛋白,包括胆固醇7-α羟化酶（cholesterol 7α-hydroxylase,CYP7A1）、甾醇12α-羟化酶（sterol 12α-hydroxylase,CYP8B1）、多耐药蛋白2（multidrug resistance associated protein 2,MRP2）、MRP3、MRP4、胆盐输出泵（bile salt export pump,BSEP）、细胞色素P450 3A4（cytochrome P450 3A4,CYP3A4）、脱氢表雄酮硫酸转移酶（sulfotransferase 2A1,SULT2A1）的表达水平。2.（1）体内实验:常规制备肝组织Masson染色切片并观察肝纤维化发生情况。采用Western blot检测肝组织胶原I（type I collagen,Col-I）、Col-III、TGF-β1、E-钙黏素（E-cadherin）、α-平滑肌动蛋白（α-smooth muscle actin,α-SMA）、Smad2、Smad3、p-Smad2、p-Smad3、Smad7、MMP9和TIMP1的蛋白表达水平。（2）体外实验:选择对数生长期的HepG2细胞,分别用不同浓度的纳米NiO（0、12.5、25、50、100和200μg/mL）处理细胞24h,后续选择100μg/mL纳米NiO和TGF-β1抑制剂SB431542联合处理HepG2细胞24小时。采用MTT法检测纳米NiO对HepG2细胞增殖的影响,生化试剂盒检测纳米NiO处理后细胞培养液中羟脯氨酸（hydroxyproline,Hyp）含量。采用Western blot检测HepG2细胞Col-I、TGF-β1、E-cadherin、α-SMA、Smad2、Smad3、p-Smad2、p-Smad3、Smad7、MMP9和TIMP1的蛋白表达水平。结果:1.根据LC/MS数据绘制主成分分析（principal components analysis,PCA）和偏-最小二乘判别分析（partial least squares discrimination analysis,PLS-DA）图,结果显示对照组和纳米NiO组大鼠血清样品呈明显分离现象。与对照组比较,纳米NiO染毒组大鼠血清中发现21种差异代谢产物（P<0.05）,涉及胆汁酸（bile acids,BAs）、脂质、脂肪酸和磷脂代谢。纳米NiO染毒组大鼠血清胆汁酸主要成分胆酸（cholic acid,CA）和脱氧胆酸（deoxycholic acid,DCA）含量降低,与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。纳米NiO染毒组大鼠肝组织中镍含量明显高于对照组（P<0.05）。大鼠肝组织Western blot检测发现,纳米NiO染毒组大鼠肝组织胆汁酸关键合成酶CYP7A1蛋白表达下调,而转运蛋白BSEP以及解毒酶CYP3A4和SULT2A1蛋白表达均上调,与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。2.（1）体内实验:肝组织Masson染色结果显示,纳米NiO高剂量组肝组织汇管区胶原沉积明显增多。与对照组比较,纳米NiO组大鼠肝组织Col-I、Col-III、TGF-β1、α-SMA、MMP9和TIMP1的蛋白水平以及Smad2/3的磷酸化水平均升高,而E-cadherin和Smad7的蛋白表达水平均降低（P<0.05）,以0.24 mg/kg纳米NiO组尤为显着;但ERK1/2、p-ERK1/2、p38和p-p38蛋白表达水平均未见明显改变（P>0.05）。（2）体外实验:MTT法检测结果显示,随着纳米NiO处理浓度的升高（0200μg/mL）,HepG2细胞存活率呈剂量依赖性降低趋势（99.33%65.6%）,其中25、50、100和200μg/mL组细胞存活率均低于对照组（P<0.05）。100μg/mL纳米NiO组HepG2细胞培养液中Hyp含量上升,同时细胞中Col-I、α-SMA、TGF-β1、TIMP1、MMP9的蛋白水平及Smad2/3的磷酸化水平均升高,而E-cadherin和Smad7的蛋白水平均降低,与对照组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。根据以上结果,本研究选择100μg/mL纳米NiO联合TGF-β1抑制剂SB431542处理HepG2细胞,探讨纳米NiO诱导HepG2细胞胶原过量形成的可能机制。结果发现,纳米NiO组HepG2细胞中Col-I、α-SMA、TIMP1、MMP9的蛋白水平和Smad2/3的磷酸化水平均高于对照组,而Smad7和E-cadherin的蛋白表达水平均低于对照组（P<0.05）。与纳米NiO组比较,SB431542+纳米NiO组HepG2细胞中Col-I、α-SMA、TIMP1、MMP9的蛋白含量和Smad2/3的磷酸化水平均降低,而Smad7和E-cadherin的蛋白水平均升高（P<0.05）。结论:1.纳米NiO可引起大鼠胆汁酸、脂质、脂肪酸和磷脂代谢通路的紊乱,其中胆汁酸代谢紊乱可能与胆汁酸合成酶CYP7A1蛋白表达下调、转运蛋白BSEP以及解毒酶CYP3A4和SULT2A1蛋白过表达有关。2.纳米NiO通过TGF-β1介导Smad信号通路的激活、EMT发生和MMP9/TIMP1失衡而致大鼠肝纤维化发生。
乔少明[4]（2019）在《镍锰基超级电容器电极材料的制备及性能研究》文中认为超级电容器作为一种新型绿色环保的储能设备拥有很多独特优势,例如快速充放电、高功率密度和稳定的循环寿命等,但是能量密度低一直限制其应用和发展。本文的研究主要以过渡族金属氧化物作为电极材料为中心,通过微波水热法和溶剂热法制备高比表面积、高导电性的电极材料,提升其比容量,进而提升超级电容器能量密度,解决核心问题。首先采用微波水热法制备NiMnO3电极材料,通过改变水热反应温度和水热反应时间确定性能最优时的NiMnO3电极材料的制备条件。实验结果表明:当水热温度为160℃时,所制备样品拥有最大比表面积(74.9 m2 g-1);在电流密度为3 A/g时,电极材料的最大比容量高达到269.8 F/g,而改变水热时间对电极材料的形貌和电化学性能影响较小。其次,为进一步提高NiMnO3材料的导电性,对其进行了 Fe离子掺杂。随着掺杂量的增加,材料的比表面积呈逐渐增大趋势,最大比表面积可达到122.8m2 g-1。当掺杂量为15 wt%Fe离子时,最大比容量为535.5 F/g,与不掺杂相比提升98%;电极材料的电导率从1.236×10-6S m-1增加到8.732×10-4 S m-1,导电率有明显提升。最后,通过调节不同种类溶剂,采用水热/溶剂热法制备了结构可控的NiMnO3/Ni6MnO8电极材料。在水-甲醇体系中,当混合溶剂为水:甲醇=1:1时,制备电极材料的比表面积(33.27 m2 g-1)和比容量都达到最大（598.0 F/g）;随后采用水-乙二醇体系作为溶剂,当水:乙二醇=1:1时制备样品拥有最大比表面积55.30 m2 g-1,电极材料的比容量为495.6 F/g;最后采用乙二醇-甲醇体系作为溶剂,当溶剂全部为乙二醇时所制备样品拥有最大的比表面积30.04 m2 g-1,电极材料的比容量为403.5 F/g。综上所述得出结论,当溶剂为水:乙二醇=1:1时制备材料拥有最大比表面积;当溶剂为水:甲醇=1:1时制备电极材料性能最佳。
陈刚[5]（2016）在《基于NiO超级电容器电极材料的制备及其性能研究》文中研究指明超级电容器因功率密度高、充电时间短、使用寿命长等优点在移动通信、国防、航空航天、消费电子产品等诸多领域有着巨大的应用价值和市场潜力。电极材料是超级电容器的核心部分,其性能的好坏直接影响着电容器的性能。氧化镍因理论比电容值高（2573 F/g,0.5 V电压范围内）、制备简便、价格便宜等优点被认为是具有潜在应用价值的超级电容器电极材料。论文着眼于获得性能优良的基于纳米NiO电极材料,以及影响电极材料电化学性能的机理解释。主要开展的工作及获得的结论如下：（1）采用三种不同的合成制备工艺,制备了形貌不同的纳米NiO电极材料。认为纳米NiO电极材料的电化学性能因微观形貌、比表面积、晶粒尺寸以及表面缺陷状况的变化而存在较大的差异,较大的比表面积、较小的晶粒尺寸以及丰富的表面缺陷有利于纳米NiO电极材料比电容值的提高。（2）选择碳球、碳纳米管、还原氧化石墨烯三种不同碳材料为基底,合成制备了不同微观形貌结构的纳米NiO/碳复合材料。复合过程中碳材料影响着复合体系的微观形貌。碳材料在生长过程中可有效地阻碍NiO的团聚,从而获得晶粒尺寸较小的纳米NiO复合电极材料。由于碳材料良好的导电性、复合材料特殊的形貌结构、纳米NiO较小的晶粒尺寸、含缺陷丰富的表面状态以及较大的比表面积,使复合材料的比电容值有不同程度的提高,且循环稳定性也得到明显提升。（3）采用不同的热处理工艺制备了NiO复合还原氧化石墨烯（NiO/RGO）电极材料。结果表明,较低的热处理温度有利于获得比表面积大、NiO晶粒尺寸小、表面缺陷以及RGO含量高的复合电极材料。250℃温度处理获得的电极材料,其电化学性能明显优于其它较高热处理温度获得NiO/RGO电极材料。上述结果进一步验证了比表面积、晶粒尺寸、表面缺陷状态是影响基于NiO电极材料电化学性能的重要因素。（4）对NiO晶体结构、表面状态、空位缺陷以及OH基团在NiO表面的吸附行为等开展了第一性原理计算。计算结果表明,空位缺陷能够有效改善NiO材料的导电性。NiO（001）面具有较低的表面能,是易稳定存在的外表面,表面空位缺陷减低了其功函数并改变了电极的活性；表面Ni原子是OH基团稳定吸附的活性点位,OH基团对表面原子的扰动是影响电极循环稳定性的因素。论文的相关实验以及理论研究为类似性能优异的电极材料的制备以及相关机理研究提供一定的理论以及实验基础。
张静[6]（2016）在《镍钴氢氧化物/氧化物的制备及电化学性能》文中研究指明a-Ni（OH）2是一种水滑石结构的超级电容器电极材料,有很高的理论比电容,但导电性差,因此倍率性能及循环稳定性有待提高。a-Co（OH）2具有良好的导电性,且与a-Ni（OH）2具有相似的微观结构。制备镍钴二元氢氧化物可以兼具二者的优势,获得镍钴协同效应,实现更高的比电容与更好的循环稳定性能。本文首先用水热法合成了水滑石结构的镍钴二元氢氧化物,并探究了元素成分对材料电化学性能的影响。与单金属氢氧化物相比,二元氢氧化物的层间距明显变大,维持形貌基本不变,电化学测试表明,镍钴二元氢氧化物的比电容、倍率性能以及循环稳定性均得到了提高。选择初始反应物Co:Ni=7:3的样品和活性炭分别作为正、负极材料组装成不对称超级电容器,它具有良好的倍率性能和循环稳定性能,同时可以获得很高的功率密度和能量密度。随后,将上述镍钴二元氢氧化物作为前驱体,经过煅烧获得具有多孔结构的镍钴二元氧化物,研究了其组成成分、比表面积和孔结构,并对其进行了电化学性能表征。结果同样表明,镍钴二元氧化物具有比单金属氧化物更优的电化学性能。其中,初始反应物含量Co:Ni=7:3样品的比电容最高（750Fg-1）,倍率性能好,且循环稳定性佳。将它与活性炭分别作为正、负极材料组装的不对称电容器的电压窗口高（1.75V）,且能量密度大、循环稳定性好（10,000个循环后比电容保留86.4%）。
程永宾[7]（2015）在《过渡金属氧化物的制备及其电化学性能的研究》文中认为锂离子电池和超级电容器是目前最受关注的两种新能源存储设备。负极材料是决定它们性能的关键因素之一,由于实际应用的碳素材料存在理论比容量小,安全性能差等缺点越来越不能满足先进负极材料的需求。过渡金属氧化物（尤其NiO、CoO）具有理论比容量高,循环稳定性能好等优点,是非常有前景的负极材料,但该材料目前还存在着导电性能差,结构容易发生变化等问题。本文采用水热方法,通过加入不同的试剂调控材料的结构、形貌和尺寸来改进过渡金属氧化物NiO、CoO的电化学性能。做了如下主要工作：（1）以乙酸镍,尿素,三乙醇胺为原料水热法制备了无规则立方相NiO纳米片。作为锂离子电池负极材料展现了优越的电化学性能,在电流密度为400mA/g,电压范围0.01-3.00V,首次放电容量为1267.5mAh/g,50次循环后,放电容量为560.0mAh/g;作为超级电容器材料,在0.01-0.40V电压范围,电流密度为16A/g的条件下,电极容量710.7F/g,3000次循环后容量保持率为70.8%。（2）以乙酸镍,十二烷基磺酸钠,乙,二醇为原料水热法制备了海胆状NiO微纳米球。作为锂离子电池负极材料,在电流密度为100mA/g,电压范围0.01-3.00V,首次放电容量为729.8mAh/g,60次循环后,放电容量为333.8mAh/g。作为超级电容器材料,在0.01-0.40V电压范围,电流密度为12A/g的条件下,电极容量347.4F/g,3000次循环后容量保持率为75.9%。（3）分别制备了立方形、球形和纺锤体形的微纳米结构CoO粉末,在电压范围0.01-3.00V,电流密度为800mA/g下,首次放电容量分别为1194.4mAh/g,1208.5mAh/g和1248.7mAh/g。纺锤体形CoO粉末电化学性能最佳,在0.8A/g下经过50次循环后放电容量维持率为87.3%；1.6A/g下经过50次循环放电容量维持率为77.7%。
蒙涛[8]（2015）在《纳米氧化镍、四氧化三钴及镍基石墨烯材料的制备和超级电容器性能研究》文中指出超级电容器作为新兴的储能器件,凭借充放电快,功率高,成本低的优点,在交通,工业等方面有着很大的应用前景。纳米金属氧化物具有理想的赝电容特性,与碳基材料结合,可以有效提高电极活性。本论文主要研究纳米氧化镍、四氧化三钴及镍基石墨烯材料的制备,并考察了其超级电容器性能。使用硝酸镍为镍源,尿素为沉淀剂,通过简单的调剂溶剂中水与乙醇的比例溶剂热合成不同形貌（片状,蔟状,花状和球状）的纳米氧化镍。不同形貌的氧化镍有着相似的比表面积。电化学测试结果表明,蔟状的氧化镍在电压窗口为0-0.6 V（vs.Ag/AgCl）,扫速为5 mV/s时,比容量达到了470 F/g,500次循环后容量保留率维持稳定。以有机分子均苯三甲酸和邻菲罗啉和氯化钴盐为原料,水热合成棒状的钴的前驱体。在空气氛围500度焙烧3小时得到四氧化三钴纳米棒。由于在焙烧过程中有机分子的燃烧释放气体使四氧化三钴纳米颗粒之间自组装成带有介孔的棒状形貌,并使得其比对照样品Co3O4-B的比表面积高出10倍达到23 m2/g。经循环伏安,阻抗和恒流充放电测试,结果表明,棒状的四氧化三钴在电压窗口为0.2-0.7 V（vs.Ag/AgCl）,扫速为5 mV/s时的比容量达到了262 F/g,500次循环后容量几乎没有损失。Co3O4//AC组成的非对称的纽扣式装置中,在电压窗口为0-1.5 V,比电流为0.1 A/g时的比容量为194 F/g,比能量为60.6 Wh/kg。以石墨,高锰酸钾,硫酸为原料溶剂热合成氧化石墨,经超声分散,加入硝酸镍盐水热合成镍基石墨烯材料。实验考察了石墨烯载体、镍的负载量、测试电压窗口、镍相等因素对超级电容器性能的影响。结果表明,15%-Ni（OH）2/graphene在电压窗口为0.0–0.7 V（vs.Ag/AgCl）,扫速为5 mV/s时的最大比容量为2077 F/g,并且具有良好的循环寿命。
甘维[9]（2014）在《基于PANI/MWNTs非共价分散体系负载纳米金属氧化物探测H2O2研究》文中研究指明聚苯胺（PANI）是典型的导电高分子，因具有合成简单、环境稳定、成本低、耐高温和抗氧化性能良好等优点，使其在电学、光学、磁学、二次电池、第三代传感器等领域有极大的应用前景。但聚苯胺的共轭刚性结构使得在大部分有机溶剂中溶解性差，且在中性和碱性表现出较差的电化学性能，这些缺陷一定程度上阻碍了它在传感器中的应用。为了改善这些缺陷，聚苯胺常与其他材料进行复合，如碳纳米管（CNT）。碳纳米管是一种独特导电性、超强力学性能和极高的横纵比的碳基材料，与聚苯胺复合易形成网络结构。更重要的是两者复合可以保持各自优良特性，还可实现各自的优势互补，极大地增强电化学响应效果。然而这种生物传感器在检测限和灵敏度等方面存在一定的缺陷，如能添加一种辅助催化剂，会给制备复合材料修饰电极带来新的突破。本文将PANI与CNT复合得到性能更加优异的复合材料，并引入金属氧化物作为辅助催化剂，使之在克服各组分的自身缺陷上，又能达到材料之间的优势互补或性能的加强。具体研究内容如下：1.采用循环伏安法（CV）和滴涂法在玻碳电极上制备一种PANI/MWNTs非共价分散体系负载纳米氧化铈（nano-CeO2）复合膜。从膜的厚度、pH值、碳纳米管与纳米CeO2的质量比等方面系统地研究了复合膜探测H2O2浓度的各影响因素。结果表明：循环伏安聚合25圈的聚苯胺分散和固定碳纳米管、纳米CeO2以及辣根过氧化氢酶的能力较好，且碳纳米管与纳米CeO2的质量比为15:1时，复合膜在pH6.4的缓冲溶液中具有较高的电活性。该复合膜修饰的电极对H2O2的响应时间小于5s，检测范围为5.0×10-63.95×10-4mol/L，检出极限7.6×10-7mol/L（S/N=3）.2.改变负载的金属氧化物，制备得到HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI/GC复合膜修饰电极用来探测过氧化氢。采用CV、交流阻抗法（EIS）、扫描电镜（SEM）等方法对所制的修饰电极表面进行表征，结果表明：30圈为PANI的最佳聚合圈数，且MWNTs与nano-NiO的质量比为10:1的复合膜在pH6.8的缓冲溶液中具有高的电活性。此修饰电极电子转移速率（Ks）为6.25s-1,表面覆盖度该（Г）3.6×10-5mol·cm-2，且米氏常数为KM（0.37μM）。同时，复合膜修饰的电极对H2O2响应时间不足5s，检测范围为3.0×10-64.3×10-4mol/L，R=0.998，检出极限4.3×10-7mol/L.3.改变碳基材料，制备HRP/Nano-CeO2/GEO/PANI/GC复合膜修饰电极用来探测过氧化氢。采用CV、EIS、计时电流（i-t）等电化学分析方法对所制的修饰电极表面进行表征。结果表明25圈为最佳聚合圈数， GEO与nano-CeO2的质量比为1:1的复合膜在pH6.4的缓冲溶液中具有最高的电活性。此修饰电极Ks为7.8s-1,（Г）5.8×10-8mol·cm-2，并且具有低的KM（5.064μM）。同时，复合膜修饰的电极对H2O2的响应时间<5s，检测范围为3.0×10-68.36×10-4mol/L，R=0.997，检出极限3.6×10-7mol/L.
梁济元[10]（2014）在《碳基电极材料的设计合成及其性能研究》文中进行了进一步梳理随着人类对不同种类新能源的开发利用,对高效储能设备的研究引起了人们的广泛关注,如超级电容器和电池等。超级电容器具有较高的功率密度,但是其能量密度还是不能够与电池相媲美。超级电容器的能量密度与电极的比电容成正比。因此,为了提高超级电容器的能量密度,可以从提高电极的比电容角度出发。电极的比电容又与电极的材料有关,其中多孔碳材料来源广泛、结构稳定且具有较高的比表面积和可调的孔径,在储能领域有广泛的应用。多孔碳材料的结构包括比表面积和孔径分布以及导电性和表面化学性质等对电极性能有很大影响。本论文主要通过简单高效的手段合成多孔碳材料,同时从结构上和表面化学性质上对碳基电极材料进行设计和系统研究。主要进行了以下研究工作:（1）发展了一种通过人工层状前体制备含氮石墨烯材料的新方法。首先采用沉淀自组装方法设计合成了 Fe3（P04）2/有机胺层状复合物前体,然后通过高温碳化和酸刻蚀处理获得了具有多种形貌结构的氮掺杂石墨烯,如正辛胺为碳源得到的石墨烯材料呈气泡状,十二胺为碳源得到的石墨烯材料呈薄片状。获得的含氮石墨烯材料比表面积高达650m2/g,氮含量可达5.11%。进一步的电化学电容性能研究表明气泡状石墨烯（具有更高的比表面积）的比电容要高于片状石墨烯,在2 M H2SO4体系中,电流密度为0.5 A/g时,气泡状石墨烯比电容可达261 F/g,同时具有很好的循环稳定性能。（2）发展了一种硬模板上限域催化组装中空石墨烯纳米球的方法。采用十二烷基硫酸钠（SDS）插层Ni（OH）2,然后控制碳化,借助生成的纳米金属镍颗粒的限域催化作用获得硫掺杂的中空石墨烯纳米球。对其合成过程进行了细致研究,并提出了可能的形成机理。研究表明,所获得的石墨烯纳米球具有相互连通的孔道,且石墨层相互堆落,能够形成导电网络,有利于电子的快速转移,其比电容可以达到180F/g（0.5A/g）,并显示出较好的倍率性能。基于中空石墨烯纳米球的独特结构,将硫负载在石墨烯纳米球的腔中,在0.1 C条件下,放电容量高达1520 mAh/g,在电流密度5C条件下,电容还能保持在737 mAh/g,显示出非常好的倍率性能;在1 C电流密度下循环1000次后,比电容还有419 mAh/g,平均每周衰减率为0.06%,具有目前最好的循环稳定性能。（3）发展了一锅煮水热合成路线,简单而高效地合成了具有多级介孔结构的三维（3D）花状石墨化碳材料。在合成过程中,醋酸镍发挥了多重作用:花状结构诱导剂、造孔剂以及催化石墨化的催化剂。所制备的花状介孔碳材料由具有介孔结构的片状花瓣组成,这种独特的多级孔结构有利于缩短解液的传输距离,提高电极的倍率性能。研究表明,与未加醋酸镍得到的普通碳球相比,3D花状碳球具有更好的超级电容器性能,电流密度为0.5 A/g时,比电容可以达到226 F/g,在20A/g时,比电容保持在184F/g。（4）采用微波对油茶壳等植物果壳进行碳化活化处理制备功能化活性炭材料。微波处理碳化具有时间短、温度高的特点,在较短的碳化过程中能够将油茶壳上的一些官能团保留下来,可以改善电极的润湿性,同时引入赝电容,提高电化学比容量。电化学研究表明微波处理活化制备的活性炭材料比电容（251 F/g）比普通高温活化得到的活性炭材料比电容（214 F/g）提高了 17%。（5）利用静电纺丝技术制备了不同镍含量的复合型电极材料Ni/NiO@C,系统考察了纤维的形貌结构以及电极的电容性能。在此基础上,通过单轴电纺技术合成了具有中空结构和同轴电缆结构的Mn2O3纳米纤维,对其结构进行了表征,探讨了其形成机理并研究了其电容性能,结果显示中空结构的Mn203纳米纤维具有较高的比电容。
二、Nano-NiO/C超级电容器的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Nano-NiO/C超级电容器的研究（论文提纲范文）
（1）基于金属有机骨架衍生电极材料的制备及其超级电容器性能研究（论文提纲范文）
| 1 MOF类电极材料 |
| 2 MOF衍生的电极材料 |
| 2.1 碳材料 |
| 2.2 金属氧化物 |
| 2.3 金属氢氧化物 |
| 2.4 金属/碳复合材料 |
| 3 结 论 |
（2）超级电容器镍基与碳基电极材料可控制备及储能性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超级电容器分类及储能机理 |
| 1.2.1 双电层电容器 |
| 1.2.2 赝电容器 |
| 1.2.3 混合型超级电容器 |
| 1.3 镍基超级电容器电极材料研究现状 |
| 1.3.1 镍钼金属化合物电极材料研究现状 |
| 1.3.2 镍钴金属化合物电极材料研究现状 |
| 1.4 生物质炭超级电容器电极材料研究现状 |
| 1.4.1 生物质炭电极材料的制备 |
| 1.4.2 生物质炭电极材料的应用 |
| 1.5 本论文的选题意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 微球结构Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y复合电极材料设计合成及其电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 电极材料制备 |
| 2.2.3 材料表征技术与电化学性能测试 |
| 2.3 电极材料表征及电化学性能研究 |
| 2.3.1 电极材料表征及分析 |
| 2.3.2 硫化反应条件对电极材料形貌结构的影响 |
| 2.3.3 电极材料电化学性能测试及分析 |
| 2.3.4 硫化反应条件对电极材料电化学性能的影响 |
| 2.3.5 煅烧条件对电极材料电化学性能的影响 |
| 2.4 Ni_3S_4/Ni(OH)_2/Mo_xO_y//AC HSC电化学性能测试及储能性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 镍钴双金属化合物电极材料设计合成及其电化学性能调控研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 电极材料制备 |
| 3.2.3 材料表征技术与电化学性能测试 |
| 3.3 电极材料表征及电化学性能研究 |
| 3.3.1 双元金属化合物电极材料表征及分析 |
| 3.3.2 反应条件对电极材料形貌和晶体结构的影响 |
| 3.3.3 三元金属化合物和生物质炭电极材料表征及分析 |
| 3.3.4 双元金属化合物电极材料电化学性能测试及分析 |
| 3.3.5 反应条件对电极材料电化学性能的影响 |
| 3.3.6 三元金属化合物电极材料电化学性能测试及分析 |
| 3.4 CoNi_2S_4/AC、CoNi_2S_4//BC HSCs电化学性能测试及储能性能分析 |
| 3.4.1 CoNi_2S_4//AC HSC电化学性能测试及分析 |
| 3.4.2 CoNi_2S_4//BC HSC电化学性能测试及分析 |
| 3.4.3 CoNi_2S_4//AC、CoNi_2S_4/BC HSCs储能性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多杂原子掺杂生物质炭电极材料制备及其在准固态对称型超级电容器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 电极材料制备 |
| 4.2.3 材料表征技术与电化学性能测试 |
| 4.3 电极材料表征及电化学性能研究 |
| 4.3.1 电极材料表征及分析 |
| 4.3.2 电极材料电化学性能测试及分析 |
| 4.4 LC//LC、SC//SC和Ag-SC//Ag-SC电化学性能测试及储能性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超高循环稳定性生物质炭电极材料制备及其在准固态混合型超级电容器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 电极材料制备 |
| 5.2.3 材料表征技术与电化学性能测试 |
| 5.3 电极材料表征及电化学性能研究 |
| 5.3.1 电极材料表征及分析 |
| 5.3.2 电极材料电化学性能测试及分析 |
| 5.3.3 生物质炭电极材料电化学性能对比分析 |
| 5.4 准固态混合型超级电容器电化学性能测试及储能性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）纳米氧化镍致大鼠胆汁酸代谢紊乱和肝纤维化的分子机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 纳米材料的理化特性 |
| 1.2 纳米氧化镍的理化特性及应用 |
| 1.3 纳米NiO的暴露途径和体内分布 |
| 1.4 纳米NiO的毒效应 |
| 1.5 本研究的内容、意义和技术路线图 |
| 第二章 纳米氧化镍致大鼠胆汁酸代谢紊乱的分子机制 |
| 2.1 材料 |
| 2.2 方法 |
| 2.3 结果 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 TGF-β1 介导的Smad通路和EMT在纳米NiO诱导的大鼠肝纤维化中的作用 |
| 3.1 材料 |
| 3.2 方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.4 讨论 |
| 第四章 结论、不足和展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词表 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）镍锰基超级电容器电极材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器 |
| 1.2.1 超级电容器的概况 |
| 1.2.2 超级电容器的组成 |
| 1.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.3.1 碳基电极材料 |
| 1.3.2 导电聚合物电极材料 |
| 1.3.3 金属氧化物电极材料 |
| 1.4 微波水热法简介 |
| 1.5 水热-溶剂热法简介 |
| 1.5.1 水热-溶剂热制备原理 |
| 1.5.2 水热-溶剂热法制备纳米材料的研究进展 |
| 1.6 本课题研究的主要目的及内容 |
| 1.6.1 研究的目的 |
| 1.6.2 研究的内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验工艺 |
| 2.2.1 微波水热法制备NiMnO_3电极材料工艺 |
| 2.2.2 水热-溶剂热法制备镍锰基电极材料工艺 |
| 2.2.3 泡沫镍的预处理工艺 |
| 2.2.4 工作电极的制备工艺 |
| 2.3 物理表征 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 中远红外光谱 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.3.5 比表面积测试 |
| 2.3.6 X射线光电子能谱 |
| 2.4 电化学表征 |
| 2.4.1 循环伏安测试 |
| 2.4.2 恒流充放电测试 |
| 2.4.3 交流阻抗测试 |
| 2.4.4 循环寿命测试 |
| 3 微波水热法制备NiMnO_3材料及其电化学性能研究 |
| 3.1 不同微波水热温度制备NiMnO_3材料及其电化学性能 |
| 3.1.1 制备样品的工艺 |
| 3.1.2 制备样品的物理表征 |
| 3.1.3 制备样品的电化学性能 |
| 3.2 不同微波水热时间制备NiMnO_3材料及其电化学性能 |
| 3.2.1 制备样品的工艺 |
| 3.2.2 制备样品的物理表征 |
| 3.2.3 制备样品的电化学性能表征 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 掺杂Fe离子NiMnO_3材料制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 制备样品的工艺 |
| 4.2 制备样品的物理表征 |
| 4.2.1 制备材料的XRD、FT-IR测试分析 |
| 4.2.2 制备材料的SEM测试分析 |
| 4.2.3 制备材料的EDX测试分析 |
| 4.2.4 制备材料的XPS测试分析 |
| 4.2.5 制备样品的TEM测试分析 |
| 4.2.6 制备材料的BET测试分析 |
| 4.3 制备样品的电化学表征 |
| 4.3.1 制备材料的性能对比测试分析 |
| 4.3.2 制备材料的交流阻抗测试分析 |
| 4.3.3 制备材料的倍率性能结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 水热-溶剂热法制备NiMnO_3/Ni_6MnO_8材料及其性能研究 |
| 5.1 水-甲醇溶剂制备NiMnO_3//Ni_6MnO_8材料及其电化学性能 |
| 5.1.1 制备样品的工艺 |
| 5.1.2 制备样品的物理表征 |
| 5.1.3 制备样品的电化学表征 |
| 5.2 水-乙二醇溶剂制备NiMnO_3/Ni_6MnO_8材料及其电化学性能 |
| 5.2.1 制备样品的工艺 |
| 5.2.2 制备样品的物理表征 |
| 5.2.3 制备样品的电化学表征 |
| 5.3 乙二醇-甲醇溶剂制备NiMnO_3/Ni_6MnO_8材料及其电化学性能 |
| 5.3.1 制备样品的工艺 |
| 5.3.2 制备样品的物理表征 |
| 5.3.3 制备样品的电化学表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（5）基于NiO超级电容器电极材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.3 超级电容器电荷存储机制 |
| 1.4 超级电容器电极材料研究现状 |
| 1.5 论文的选题及研究内容 |
| 第二章 研究方法及技术 |
| 2.1 论文实验研究技术路线 |
| 2.2 电极材料的微观形貌、结构表征简介 |
| 2.3 电极电化学性能测试分析方法简介 |
| 2.4 第一性原理计算简介 |
| 第三章 不同形貌结构纳米NiO的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 多孔NiO电极材料的制备及其性能研究 |
| 3.2 花状NiO电极材料的制备及其性能研究 |
| 3.3 球状NiO电极材料及其性能研究 |
| 3.4 不同形貌NiO电化学性能对比分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 NiO复合碳材料的制备及其性能研究 |
| 4.1 NiO复合C球电极材料的制备及其性能研究 |
| 4.2 NiO复合CNT电极材料的制备及其性能研究 |
| 4.3 NiO复合RGO电极材料的制备及其性能研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 退火温度对NiO/RGO电极材料电化学性能的影响 |
| 5.1 不同退火温度NiO/RGO复合材料的制备 |
| 5.2 不同退火温度下NiO/RGO电极材料的表征 |
| 5.3 不同退火温度下NiO/RGO电极材料的性能 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 NiO性质的第一性原理计算 |
| 6.1 NiO晶体计算以及参数设置 |
| 6.2 空位缺陷对NiO晶体的影响 |
| 6.3 常见NiO低指数面表面状况 |
| 6.4 OH在NiO(001)面吸附的模拟 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 工作总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 博士研究生期间的科研成果 |
| 致谢 |
（6）镍钴氢氧化物/氧化物的制备及电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 双电层电容器 |
| 1.2.2 法拉第超级电容器 |
| 1.3 超级电容器电极材料的选择 |
| 1.3.1 Ni、Co氢氧化物电极材料简介 |
| 1.3.2 Ni、Co氧化物电极材料简介 |
| 1.4 超级电容器的应用 |
| 1.5 课题的提出和主要工作 |
| 第二章 镍钴二元氢氧化物的制备及其电化学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 不同比例Co、Ni二元氢氧化物的制备 |
| 2.2.2 样品结构和形貌表征 |
| 2.2.3 样品电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同成分Ni-Co二元氢氧化物的结构与形貌表征 |
| 2.3.2 不同成分Ni-Co二元氢氧化物的电化学性能测试 |
| 2.3.3 不对称超级电容器电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 成分和孔结构对二元镍钴氧化物电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 不同比例Co、Ni二元氧化物的制备 |
| 3.2.2 材料结构与形貌表征 |
| 3.2.3 样品电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构和成分分析 |
| 3.3.2 比表面积和孔径分布 |
| 3.3.3 热处理温度为300℃条件下氧化物样品的电化学性能研究 |
| 3.3.4 热处理温度为500℃条件下氧化物样品的电化学性能研究 |
| 3.3.5 不对称超级电容器电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（7）过渡金属氧化物的制备及其电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 离子电池 |
| 1.2.1 锂离子电池简介 |
| 1.2.2 锂离子电池的结构以及工作原理 |
| 1.3 超级电容器 |
| 1.3.1 超级电容器简介 |
| 1.3.2 超级电容器的结构以及工作原理 |
| 1.4 NiO的研究进展 |
| 1.4.1 一维结构氧化镍的研究进展 |
| 1.4.2 二维结构氧化镍的研究进展 |
| 1.4.3 三维结构氧化镍的研究进展 |
| 1.4.4 氧化镍与碳相关材料复合的研究进展 |
| 1.4.5 氧化镍与金属及金属氧化物复合的研究进展 |
| 1.4.6 氧化镍与碳相关材料和金属及金属氧化物复合的研究进展 |
| 1.5 本文的研究内容及研究意义 |
| 2 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 材料的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微分析(SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微分析(TEM) |
| 2.2.4 傅立叶变换红外光谱分析(FTIR) |
| 2.2.5 热重/差热分析(TG/DTA) |
| 2.2.6 氮气吸脱附分析(BET) |
| 2.3 锂离子电池电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极片的制作 |
| 2.3.2 电池的装配 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 超级电容器电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极的制作 |
| 2.4.2 电容器的组装 |
| 2.4.3 电化学性能测试 |
| 3 NiO纳米片的制备及其电化学性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 总结 |
| 4 海胆状NiO微纳米球的制备及其电化学性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 总结 |
| 5 不同形貌微纳米结构的CoO的制备及其电化学性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 总结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 学位论文数据集 |
（8）纳米氧化镍、四氧化三钴及镍基石墨烯材料的制备和超级电容器性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 超级电容器的概述 |
| 1.2.1 超级电容器的特点 |
| 1.2.2 超级电容器的分类 |
| 1.2.2.1 按储能机理分类 |
| 1.2.2.2 按电解液分类 |
| 1.3 目前超级电容器材料的研究 |
| 1.3.1 碳材料的研究 |
| 1.3.2 金属氧化物、氢氧化物的研究 |
| 1.3.3 导电聚合物的研究 |
| 1.4 提高超级电容器电化学性能的途径 |
| 1.4.1 合成新颖的材料 |
| 1.4.1.1 合成不同形貌的材料 |
| 1.4.1.2 合成高比表面积的材料 |
| 1.4.1.3 合成带有介孔大孔的材料 |
| 1.4.1.4 合成负载、杂化材料 |
| 1.4.2 组装不同结构的超级电容器储能器件 |
| 1.5 本论文涉及的几种电极材料简介 |
| 1.6 本课题研究的目的及主要内容 |
| 1.6.1 本课题研究的目的 |
| 1.6.2 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验相关仪器 |
| 2.3 材料性能表征手段 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 (XRD) |
| 2.3.2 傅立叶变换红外光谱分析 (FTIR) |
| 2.3.3 场发射扫描电子显微镜分析 (SEM) |
| 2.3.4 透射电镜（Transmission Electron Microscope, TEM） |
| 2.3.5 热重分析（TG） |
| 2.3.6 比表面积分析（BET） |
| 2.4 超级电容器的组装及性能测试 |
| 2.4.1 电极极片的制备及组装 |
| 2.4.2 电化学性能表征 |
| 第三章 纳米氧化镍的合成及超级电容器性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 氧化镍的制备 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的物性表征 |
| 3.3.1.1 样品的XRD分析 |
| 3.3.1.2 样品的SEM分析 |
| 3.3.1.3 样品的TEM分析 |
| 3.3.1.4 样品的 TEM 分析 |
| 3.3.1.5 样品的 BET 分析 |
| 3.3.2 样品的电化学测试 |
| 3.3.2.1 循环伏安测试（CV） |
| 3.3.2.2 样品的阻抗和循环寿命测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 四氧化三钴纳米棒的制备及超级电容器性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Co_3O_4的制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 材料的物性表征 |
| 4.3.1.1 样品的XRD分析 |
| 4.3.1.2 样品的FT-IR分析 |
| 4.3.1.3 样品的SEM分析 |
| 4.3.1.4 样品的TEM分析 |
| 4.3.1.5 样品的TGA分析 |
| 4.3.1.6 样品的比表面积分析 |
| 4.3.2 样品的电化学测试 |
| 4.3.2.1 循环伏安测试（CV） |
| 4.3.2.2 样品的阻抗和循环寿命测试 |
| 4.3.2.3 样品的两电极电化学性能的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 镍基石墨烯材料的制备和超级电容器性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 5.2.2 镍基石墨烯材料的制备 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 材料的物性表征 |
| 5.3.1.1 样品的 XRD 分析 |
| 5.3.1.2 SEM和TEM表征 |
| 5.3.1.3 热重表征（TGA） |
| 5.3.1.4 红外表征（FT-IR） |
| 5.3.2 镍基石墨烯材料的电化学性能测试 |
| 5.3.2.1 循环伏安测试（CV） |
| 5.3.2.2 三电极循环寿命测试 |
| 5.3.2.3 样品的阻抗测试（EIS） |
| 5.3.2.4 两电极测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所发表的论文 |
（9）基于PANI/MWNTs非共价分散体系负载纳米金属氧化物探测H2O2研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物传感器 |
| 1.2.1 生物传感器简介 |
| 1.2.2 生物传感器结构原理和分类 |
| 1.2.3 生物传感器的特点 |
| 1.2.4 电化学生物传感器发展 |
| 1.3 生物传感器电极材料 |
| 1.3.1 聚苯胺 |
| 1.3.2 碳基纳米材料 |
| 1.4 聚苯胺与碳纳米管复合材料 |
| 1.4.1 聚苯胺/碳纳米管复合材料的制备方法 |
| 1.4.2 PANI/CNT 复合材料在生物传感器方面的应用 |
| 1.5 纳米金属氧化物 |
| 1.5.1 纳米金属氧化物结构特点 |
| 1.5.2 金属纳米粒子在生物传感器的应用 |
| 1.5.3 纳米金属氧化物复合材料在生物传感器中的应用 |
| 1.6 本文的选题背景和思路 |
| 第二章 基于 HRP/MWNTs/Nano-CeO_2/PANI/GC 复合膜修饰电极对过氧化氢探测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 实验方法 HRP/PANI/MWNTs/Nano-CeO_2复合膜修饰电极的制备 |
| 2.2.3 扫描电镜表征 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米氧化铈的表征 |
| 2.3.2 PANI/MWNTs/Nano-CeO_2/HRP 复合膜的表面形貌表征 |
| 2.3.3 PANI 的聚合圈数对修饰电极的电活性的影响 |
| 2.3.4 pH 值对修饰电极的电化学活性影响 |
| 2.3.5 扫速对 HRP/PANI/MWNTs/Nano-CeO_2修饰电极电活性的影响 |
| 2.3.6 工作电位对 HRP/PANI/MWNTs/Nano-CeO_2修饰电极电化学活性的影响 |
| 2.3.7 HRP/PANI/MWNTs/Nano-CeO_2修饰电极的电化学表征 |
| 2.3.8 MWNTs 和 Nano-CeO_2的质量比对修饰电极的计时电流曲线的影响 |
| 2.3.9 测定 H_2O_2修饰电极中纳米 CeO_2对 HRP 的催化性能 |
| 2.3.10 抗干扰能力和回收率 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI/GC 复合膜修饰电极探测过氧化氢研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI/GC 修饰电极的制备 |
| 3.2.3 扫描电镜表征 |
| 3.2.4 原子力显微镜表征 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米氧化镍的表征 |
| 3.3.2 HRP/Nano-NiO/MWNTs/PANI 复合膜的表面形貌表征 |
| 3.3.3 HRP/MWNTs/nano-NiO/PANI 修饰电极的电化学表征 |
| 3.3.4 PANI 聚合圈数对 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI 修饰电极电活性的影响 |
| 3.3.5 pH 对 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI 修饰电极电化学活性的影响 |
| 3.3.6 工作电位对 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI 修饰电极电化学活性的影响 |
| 3.3.7 Nano-NiO 和 MWNTs 的质量比对修饰电极的计时电流曲线的影响 |
| 3.3.8 扫速对 HRP/Nano-NiO/MWNTs/PANI 修饰电极的影响 |
| 3.3.9 HRP/MWNTs/Nano-NiO/PANI 修饰电极对 H_2O_2的测定 |
| 3.3.10 测定 H_2O_2修饰电极中纳米氧化镍对 HRP 的催化性能 |
| 3.3.11 抗干扰能力和回收率 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 基于 HRP/Nano-CeO_2/GEO/PANI/GC 复合膜修饰电极探测过氧化氢研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 HRP/GEO/Nano-CeO_2/PANI/GC 修饰电极的制备 |
| 4.2.3 电化学测量 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PANI/GEO/Nano-CeO_2/HRP 复合膜的表面形貌表征 |
| 4.3.2 HRP/PANI/GEO/Nano-CeO_2修饰电极的电化学表征 |
| 4.3.3 PANI 的聚合圈数对修饰电极的电活性的影响 |
| 4.3.4 pH 值对修饰电极的电化学活性影响 |
| 4.3.5 GEO 的浓度对修饰电极的电活性的影响 |
| 4.3.6 Nano-CeO_2和 GEO 的质量比对修饰电极的计时电流曲线的影响 |
| 4.3.7 不同修饰电极的电活性 |
| 4.3.8 HRP/Nano-CeO_2/GEO/PANI 修饰电极对 H_2O_2 的探测 |
| 4.3.9 测定 H_2O_2修饰电极氧化石墨烯对 HRP 的催化性能 |
| 4.3.10 抗干扰能力稳定性和回收率的测定 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）碳基电极材料的设计合成及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器储能机理 |
| 1.2.1 双电层模型理论 |
| 1.2.2 双电层超级电容器工作原理 |
| 1.2.3 赝电容超级电容器原理 |
| 1.3 超级电容器特点 |
| 1.4 超级电容器的应用 |
| 1.5 影响碳基超级电容器性能的因素 |
| 1.5.1 比表面积 |
| 1.5.2 孔径分布 |
| 1.5.3 孔的有序性 |
| 1.5.4 导电性 |
| 1.5.5 碳材料表面性质 |
| 1.6 碳基电极材料研究进展 |
| 1.6.1 微孔碳材料 |
| 1.6.2 介孔碳材料 |
| 1.6.3 多级孔碳材料(HPCs) |
| 1.6.4 石墨烯碳材料 |
| 1.7 课题的提出与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 氮掺杂石墨烯的制备及其电容特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2.2 Fe_3(PO_4)_2/烷基胺人工层状复合前体的制备 |
| 2.2.3 N掺杂石墨烯的制备 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 层状复合物表征 |
| 2.3.2 碳化产物表征 |
| 2.3.3 石墨烯样品表征 |
| 2.3.4 电化学性能测试 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 限域催化组装中空石墨烯纳米球的制备及其性能研究 |
| 第一节 硫掺杂中空石墨烯纳米球的制备及其电容性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与仪器 |
| 3.2.2 Ni(OH)_2/DS层状化合物的制备 |
| 3.2.3 石墨烯纳米球的制备 |
| 3.2.4 表征与测试 |
| 3.2.5 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 前驱体Ni(OH)_2/DS的表征 |
| 3.3.2 石墨烯纳米球样品表征 |
| 3.3.3 石墨烯纳米球用于超级容器电极研究 |
| 3.4 小结 |
| 第二节 中空石墨烯纳米球用于锂硫电池的研究 |
| 3.5 引言 |
| 3.6 实验部分 |
| 3.6.1 GS/S材料的制备 |
| 3.6.2 Li-S电池的制备及电化学性能测试 |
| 3.7 结果与讨论 |
| 3.7.1 GS/S结构分析 |
| 3.7.2 电池性能测试 |
| 3.8 小结 |
| 第三节 Ni(OH)_2/DS与ZnCl_2混合活化处理制备多孔石墨烯 |
| 3.9 引言 |
| 3.10 实验部分 |
| 3.11 结果与讨论 |
| 3.11.1 样品形貌与结构表征 |
| 3.11.2 电容性能测试 |
| 3.12 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 3D花状碳球的制备及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 表征与测试 |
| 4.2.4 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 形貌分析 |
| 4.3.3 TG测试 |
| 4.3.4 Raman光谱测试 |
| 4.3.5 BET和孔分布测试 |
| 4.3.6 电化学性能测试 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 微波活化制备高性能生物质基活性炭及其电容性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.3 样品表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌观察 |
| 5.3.2 物相分析 |
| 5.3.3 红外表征 |
| 5.3.4 比表面积测试 |
| 5.3.5 表面元素分析 |
| 5.3.6 电容性能测试 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 利用静电纺丝技术制备一维电极材料 |
| 第一节 静电纺丝制备一维Ni/NiO@C复合纤维 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验设备 |
| 6.2.2 实验步骤 |
| 6.2.3 表征与测试 |
| 6.2.4 电化学性能测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 物相分析 |
| 6.3.2 形貌分析 |
| 6.3.3 FT-IR分析 |
| 6.3.4 BET测试 |
| 6.3.5 Raman测试 |
| 6.3.6 电化学性能测试 |
| 6.4 小结 |
| 第二节 单喷嘴技术制备中空结构和同轴电缆结构Mn_2O_3纳米纤维 |
| 6.5 引言 |
| 6.6 实验部分 |
| 6.7 结果与讨论 |
| 6.7.1 形貌观察 |
| 6.7.2 XRD与FTIR分析 |
| 6.7.3 BET和热分析测试 |
| 6.7.4 机理探讨 |
| 6.7.5 电化学性能测试 |
| 6.8 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 全文结论 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、Nano-NiO/C超级电容器的研究（论文参考文献）
- [1]基于金属有机骨架衍生电极材料的制备及其超级电容器性能研究[J]. 余锦超,刘秋南,史晓艳,孙志鹏. 分子科学学报, 2021(06)
- [2]超级电容器镍基与碳基电极材料可控制备及储能性能研究[D]. 杨柳. 东北电力大学, 2020(01)
- [3]纳米氧化镍致大鼠胆汁酸代谢紊乱和肝纤维化的分子机制研究[D]. 张琼. 兰州大学, 2020(01)
- [4]镍锰基超级电容器电极材料的制备及性能研究[D]. 乔少明. 大连海事大学, 2019(06)
- [5]基于NiO超级电容器电极材料的制备及其性能研究[D]. 陈刚. 云南大学, 2016(01)
- [6]镍钴氢氧化物/氧化物的制备及电化学性能[D]. 张静. 浙江大学, 2016(07)
- [7]过渡金属氧化物的制备及其电化学性能的研究[D]. 程永宾. 北京交通大学, 2015(09)
- [8]纳米氧化镍、四氧化三钴及镍基石墨烯材料的制备和超级电容器性能研究[D]. 蒙涛. 河北工业大学, 2015(07)
- [9]基于PANI/MWNTs非共价分散体系负载纳米金属氧化物探测H2O2研究[D]. 甘维. 华东交通大学, 2014(04)
- [10]碳基电极材料的设计合成及其性能研究[D]. 梁济元. 南京大学, 2014(05)