超電容器用金屬氮化物的制備、表征及性能研究.pdf

1、基于大量文獻(xiàn)的研究，開展了超電容器用氮化鉬和氮化釩以及其改性物的制備、表征和電化學(xué)性能研究。利用氣固相反應(yīng)制備了γ-Mo2N和VN，有效實(shí)現(xiàn)了凝膠法和控制升溫速率對(duì)納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控，制備了米粒狀、花瓣?duì)畹f和珊瑚礁狀氮化釩電極材料。 探索了升溫速率、反應(yīng)溫度、電解液種類及濃度對(duì)產(chǎn)物比電容的影響。使用溶膠凝膠法制備了MoO3和V2O5的干凝膠，對(duì)干凝膠前驅(qū)物進(jìn)行氮化，得到的產(chǎn)物比電容大幅增加；添加PEG2000合成了碳/釩復(fù)合電極

2、材料，研究了溫度和不同分散劑對(duì)復(fù)合產(chǎn)物電容性能的影響，獲得了較高的比電容。 采用X射線衍射技術(shù)(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了晶型和形貌表征。利用循環(huán)伏安(CV)、計(jì)時(shí)電勢(shì)、以及交流阻抗測(cè)試研究了產(chǎn)物的電容性能。 氣固相法制備的γ-Mo2N的電極具有良好的超電容行為，掃描速度為1 mV/s時(shí)，其比電容可達(dá)172 F/g，工作電位窗口拓展了0.3 V。用過氧化氫溶液預(yù)處理原料MoO

3、3，將得到的干凝膠氮化，所得產(chǎn)物的形貌和比電容均有顯著改善，樣品呈現(xiàn)出花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)，比電容最大值可達(dá)271 F/g，利用鹽酸溶液活化的γ-Mo2N產(chǎn)物，比電容有顯著增加，活化后比電容增幅可達(dá)40％。所得的樣品具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。 制備的VN電極同樣具有良好的超電容行為，掃描速度為2 mV/s時(shí)，比電容最高達(dá)到128 F/g。添加PEG2000后制備的V2O3/C復(fù)合物電極材料電容性能良好，利用KOH對(duì)其進(jìn)行活化，在N2保護(hù)下得