介孔氧化钴的制备及其性能研究

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摘要：随着超级电容器在更多领域得到应用，介孔材料作为超级电容器的电极材料而得到更多的重视，介孔材料具有高比表面，孔道结构规则，孔径分布狭窄、大小连续可调整。为了更好的了解介孔材料对于超级电容器的应用，本文采用了40°C水浴加热的方法，使用表面活性剂F127和碳源硅源以及乙醇来合成氧化钴/碳复合物以及氧化钴来作为介孔材料，并通过大小角XRD来测试合成的介孔材料的警惕状态，通过氮吸附来测试材料的比表面以及孔径等，最后为了更好的了解介孔材料对于超级电容器的应用，对合成的材料进行电化学性能的测试来了解材料的更多性质。57612

毕业论文关键词：氧化钴；介孔材料；电化学

The preparation of mesoporous cobalt oxide and its performance study

Abstract :With the super capacitor has been applied in more and more fields, mesoporous materials as electrode material for super capacitor and get more attention and mesoporous materials with high specific surface, regular pore structure, pore size distribution narrow, size can be continuously adjusted. In order to better understand the mesoporous materials for the application of super capacitor, the 40 DEG C water bath heating method, the use of surface active agent F127 and carbon source and silicon source and ethanol to synthesis of cobalt oxide / carbon composite cobalt oxide as well as mesoporous materials, and by the size of the angle XRD to test the synthesis of mesoporous materials and vigilance state, by the adsorption of nitrogen to test the material specific surface area and pore size, in order to better understand the mesoporous materials for the application of super capacitor, of synthetic materials for electrochemical performance test to the understanding of materials more.

Keywords: cobalt oxide；mesoporous materials；electrochemical

1引言1

1.1超级电容器的概述1

1.2介孔氧化钴的研究背景和意1

1.3文献综述2

1.3.1氧化钴的制备2

1.3.2介孔材料的制备3

1.3.3介孔材料的表征4

1.3.4电化学性能测试5

1.4本课题研究的目的和意义6

2实验部分7

2.1实验仪器与试剂8

2.1.1实验试剂8

2.1.2实验仪器8

2.2介孔氧化钴/碳复合物的制备9

2.2.1实验步骤9

2.2.2介孔氧化钴、氧化钴/碳复合物材料结构的表征以及电化学性能的测试10

2.2.3介孔氧化钴/碳复合物的制11

2.3表征结果和分析12

2.3.1大角 XRD 12

2.3.2小角 XRD 13

2.3.3氮气吸脱附14

3电化学性能的测试16

3.1介孔钴/碳复合物的电化学性能测试16

3.2氧化钴的电化学性能测试18

4结论21

致谢22

参考文献24

1 引言

1.1 超级电容器的概述

随着社会对科技不断地需求，我们对于能源不断地需求，从而使得我们对于能源的储存的研究有了更多的需求，因此储存能量的装置近年来成为了热点，储存电能的电化学超级电容器因为其自身比原始电容器有更好的能量密度，所以在通讯、信息技术、航空航天各个领域里被不断地应用，并且在新能源和环保方面也具有了更多的应用，使得超级电容

超级电容器之所以被称之为超级电容器是因为其自身可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，跟传统的静电电容器相比，超级电容器具有更好的比电容，可储存的能量是传统静电容量的10倍以上。超级电容器正极板吸引电解质中的负离子，反之负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，并且超级电容器在分离电荷中储存的能力时，用于储存电容的面积越大，分离的电荷越密集则电容量越大。在材材方面超级电容器的面积是基于多孔碳材料，通过各种措施使得其面积增加其面积为更大，当面积大且非常小的电荷分离使得超级电容器具有极大的静电容量，这就是被称为超级电容器得名的而原因。