超级电容器电极材料研究——锰/钴/镍基电极材料

本书以开发锰、钴和镍基金属氧化物、硫化物和磷化物高效储能材料为主题，简要介绍了目前超级电容器电极材料的研究现状和储能机制，系统介绍了锰、钴和镍基金属氧化物、硫化物和磷化物储能材料在超级电容器领域的应用与研究进展，重点对石墨烯/无定形 α-MnO2 复合材料，分级 δ-MnO2纳米片电极材料，氧化钴纳米材料，钴酸镍纳米电极材料，钴镍双金属氧化物，钴镍双金属磷硫化物，钴镍双金属硫化物和钴镍双金属磷化物纳米材料的制备，结构与性能的关系以及电极储能性能及器件性能进行了详细的介绍，希望可以为读者提供更多的借鉴和参考。

本书以开发锰/钴/镍基金属氧化物、硫化物和磷化物高效储能材料为主题，系统概述了各类储能电极材料在超级电容器领域的应用与研究进展，并详细介绍了作者近些年在超级电容器电极材料研究方面的代表性工作，具体涵盖了锰/钴/镍基金属氧化物、硫化物和磷化物材料的合成、结构与性能关系以及在储能系统中的实际应用。 本书可供从事超级电容器储能方面的专业技术人员、高校涉及新能源专业的本科生和研究生参考学习。

庞明俊，博士，山西大同大学煤基生态碳汇技术教育部工程研究中心，主要从事超级电容器电极材料的开发及应用研究。曾参与国家国际科技合作专项“有机系超级电容制备技术的引进与开发（2014DFR61140）”，吉林省工信厅新能源汽车重大专项“一汽插电式混合动力客车复合电源研究开发（A08-BK-2013）”，参与了课题高比容量活性炭材料的研发，集流体表面改性技术的研究，在超级电容器的电极材料的设计与合成方面已积累了丰富的经验。2011年至今，一直在锰、钴和镍基金属氧化物、硫化物和磷化物的制备及储能应用方面进行了大量的基础研究，同时，也进行了超级电容器器件性能研究。

第1章 绪论 001 1.1 引言 001 1.2 超级电容器简介 002 1.2.1 超级电容器的优缺点及常见的单体 002 1.2.2 超级电容器的组成 005 1.2.3 超级电容器的储能原理 007 1.3 超级电容器电极材料的电化学性能测试 010 1.3.1 比容量 010 1.3.2 倍率 014 1.3.3 能量密度和功率密度 014 1.3.4 循环性能 015 1.3.5 内阻 015 1.4 超级电容器电极材料 017 1.4.1 碳基材料 017 1.4.2 导电聚合物材料 018 1.4.3 过渡金属氧化物及其衍生物电极材料 019 1.5 材料表征设备 033 参考文献 034 第2章 石墨烯/无定形α-MnO2复合电极材料 045 2.1 引言 045 2.2 电极材料的制备 046 2.2.1 石墨烯（GNS）的合成 046 2.2.2 GNS/α-MnO2复合材料共沉淀合成 047 2.3 电极片的制备 047 2.4 材料的表征 048 2.4.1 晶相结构表征 048 2.4.2 形貌表征 049 2.5 电化学性能测试 054 参考文献 058 第3章 分级δ-MnO2纳米片 062 3.1 引言 062 3.2 δ-MnO2纳米片的原位生长 063 3.3 反应温度对MnNF电极材料生长的影响 064 3.4 MnNF电极材料的生长机理 066 3.5 MnNF电极材料的结构表征 067 3.6 MnNF电极电化学性能测试 070 3.6.1 循环伏安测试 070 3.6.2 恒流充放电测试 072 3.6.3 电化学阻抗测试 073 参考文献 075 第4章 CoO/Co3O4纳米复合材料 078 4.1 引言 078 4.2 CoO/Co3O4复合材料的制备 079 4.3 CoO/Co3O4复合材料的表征 079 4.3.1 晶相结构表征 079 4.3.2 形貌表征 081 4.4 CoO/Co3O4电极材料的电化学性能测试 085 4.4.1 三电极体系测试 085 4.4.2 两电极体系测试 091 参考文献 093 第5章 高比表面积的介孔NiCo2O4纳米球 097 5.1 引言 097 5.2 NiCo2O4纳米球的典型合成方法 099 5.3 NiCo2O4纳米材料的表征 099 5.4 NiCo2O4纳米材料的电化学性能测试 104 5.4.1 三电极体系测试 104 5.4.2 非对称电容器性能 109 参考文献 113 第6章 磷硫化钴镍双金属纳米材料 116 6.1 引言 116 6.2 材料制备 118 6.2.1 CoNi-OH纳米前驱体的制备 118 6.2.2 S-P-CoxNiy纳米材料电极的制备 119 6.2.3 S-P-CoxNiy||活性炭非对称电容器的组装 119 6.3 S-P-CoxNiy纳米材料的表征 121 6.4 S-P-CoxNiy纳米材料储能性能 127 6.4.1 三电极体系测试 127 6.4.2 非对称电容器性能 137 参考文献 142