广东工业大学 电容 文献资料

第48卷第11期2020年11月硅酸盐学报Vol. 48，No. 11November，2020 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20200001 超长纳米线状MnOOH电极材料的制备及其电化学性能成晓玲，黄露茵，胡凯，陈豪森(广东工业大学轻工化工学院，广州 510006)摘要：以KMnO4和醋酸铵为原料，无需额外的模板剂，采用简单水热法制备超长纳米线状MnOOH，利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析，循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗法对合成样品进行表征。

结果表明：MnOOH纳米线的长度在10 μm以上，直径约为20 nm，在电流密度为1 A/g时，比电容为285 F/g；在电流密度为10 A/g时，4 000次充放电循环后电容保持率达96.2%；MnOOH纳米线材料可以形成出色的电子传输通道，表现出较为优异的超电容性能，作为超级电容器的电极材料具有广阔的应用前景。

关键词：碱式氧化锰；水热法；电化学性能；超级电容器中图分类号：TB383 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2020)11–1859–06网络出版时间：2020–09–18Preparation and Electrochemical Performance of Ultra-long MnOOH NanowiresCHENG Xiaoling, HUANG Luyin, HU Kai, CHEN Haosen(School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China) Abstract: Ultra-long MnOOH nanowire was prepared by a simple hydrothermal process using KMnO4 and ammonium acetate without additional template agents. MnOOH sample was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis, amperometry, constant current charge/discharge characterization and electrochemical impedance spectroscopy. The results show that the length of MnOOH nanowires is more than 10 μm, and the diameter is approximately 20 nm. The specific capacitance is 285 F/g at current density of 1 A/g in 1.0 mol/L Na2SO4 electrolyte, and it can still keep a good cycling stability after 4 000 cycles. The post-capacitance retention rate reaches 96.2%. The MnOOH nanowire as an electrode material has an excellent electron transmission channel, exhibiting a superior ultracapacitor performance, which can have broad application prospects as an electrode material for supercapacitors.Keywords: manganese oxyhydroxide; hydrothermal method; electrochemical performance; supercapacitor羟基氧化锰(MnOOH)在电化学、电镀[1]、钠电池[2]、锂电池[3–4]、锂空电池[5–7]、超级电容器[8–10]等领域中得到了广泛的应用。

矿井隧道中人体电容的研究杨林峰;王培培;刘虎;丁星星;张景昌【摘要】The human-body capacitor is an important parameter in electrostatic discharging model (ESD). In the tunnel environment, multiple electric-mirror images of dielectric medium were employed, and the human-body capacitors of the system were calculated, based on the uniqueness of electric field solutions. The capacitors' dependence on human-body, tunnel shape, the human-body position in relation to the tunnel, and dielectric constant, was also investigated. The calculations show that the human-body capacitor is very sensitive to the figure of the human-body and the shape of the tunnel, but not closely related to the human-body position in the tunnel. Furthermore, the human-body capacitor depends on the dielectric constant of the environment and the capacitor maximum peak which is 1. 15 times than that in free space appears at er=- 7 (the dielectric constant of dry coal is e, = 6. 3), which reveals the importance of electrostatic safety in the tunnels of mine3.%矿井隧道环境中人体静电荷的积聚与释放主要依赖于人体的电容及电阻.根据电场系统解的唯一性原理,利用电介质材料的多重镜像方法,把隧道环境等价为人体的镜像人体丛林,模拟计算了该多导体系统的人体电容.研究了隧道环境人体电容与介质环境、人体身材、隧道形状、人体与隧道的相对位置等关系.计算结果表明,隧道环境中的人体电容值与人体的外形及隧道的形状密切相关,而与人体在隧道中的相对位置关系不大,表明隧道环境中人体电容值是有意义的.人体电容还随着煤层介电常数ε的不同而变化,在相对介电常数εr=7附近(干燥煤炭的相对介电常数εr=6.3)人体电容出现一峰值,该电容值是自由环境中的1.15倍,说明煤矿环境是静电安全的敏感环境.【期刊名称】《广东工业大学学报》【年(卷),期】2012(029)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】静电放电模型;人体电容;煤矿环境;电荷镜像法【作者】杨林峰;王培培;刘虎;丁星星;张景昌【作者单位】中原工学院理学院,河南郑州450007;中原工学院理学院,河南郑州450007;中原工学院理学院,河南郑州450007;中原工学院理学院,河南郑州450007;中原工学院理学院,河南郑州450007【正文语种】中文【中图分类】O441.1;TM15当人体接触或靠近带电物体，甚至当人体穿过干燥的空气层与空气摩擦，静电荷就会在身体上积累起来，引起的静电压可达几千伏甚至几万伏.身穿化纤衣服的人体与金属带电体接触而获得的表面静电荷密度已被测量出，其值为10－5～10－3C/m2;在温度20℃、相对湿度40%的环境中，穿胶鞋行走的人，身体所带静电位可达5～15 kV.脱化纤外套时人体静电压为5 kV，脱毛衣外套人体静电压为2.8 kV、脱棉衣外套人体静电压为2.6 kV［1］…….当静电荷的局部电场强度超过空气电介质击穿电场强度临界值时，空气的绝缘性将被破坏.在一个大气压的空气中，气体的击穿电场约为3000 kV/m，由高斯定理E=(σ为面电荷密度、ε为介电常数)就可以计算出放电的临界面电荷密度3×10－5C/m2.因此，如果表面电荷密度在3×10－5C/m2以上时，就会导致空气击穿放电.瞬间的静电荷放电将会产生电火花.一个带有3 kV静电电压的人，如果接触金属导体而瞬间放电，电火花的能量已大于许多易燃、易爆气体或蒸气的点火能量［2］.一般情况下静电荷的这种积聚和释放对人的影响作用不大，但在有易燃、易爆气体或者特殊物质，比如汽油、沼气大量存在的环境中，静电荷瞬间放电出现的电火花有可能会引起爆炸事故，导致设备损坏和大量的人员伤亡.因此，静电放电是煤矿隧道环境发生瓦斯爆炸事故的重要隐患.1 模型建立静电积聚产生的高电压引起的静电放电火花会引起灾害.如果局部电场强度超过环境的介电材料的击穿电场强度时就要开始放电，消除静电放电安全隐患的方法就是保持低的静电电位，使材料的最大表面电荷密度小于放电的临界面电荷密度.为了建立煤矿隧道环境人体静电荷放电的物理模型(ESD)，假设人体表面电荷集聚区域与空气间的等效面电阻为Rs，人体与周围环境的等效人体电容为C，则人体的ESD模型可以等效为一个R-C放电暂态电路过程，如图1所示.设在t时刻电容器中带电q(t)，则流过Rs的电流强度i(t)=，由基尔霍夫环路定理可得+Rs·=0.解出此微分方程，可得表面静电荷的泄漏规律这里，Q是放电起始时人体集聚的静电荷数值，τ=Rs·C为人体的表面静电荷泄漏时间常数，它对应表面集聚的静电荷降低为放电起始时人体集聚的静电荷数值的37%所需要的时间.图2为高阻材料的表面静电荷泄漏曲线.从静电放电模型方程(1)可以看出，集聚的静电荷的泄漏时间取决于人体的表面电阻Rs与其等效的人体电容值C，而表面电阻Rs对于环境的相对湿度敏感，电容值C依赖于材料的环境.因此，表面静电荷的泄漏特点可概述为:由人体的表面电阻率决定而与其体电阻率无关、空间相对位置的敏感性、环境干湿度的敏感性.图1 高阻材料的ESD模型Fig.1 ESD model of high resistance materials图2 高阻材料的表面静电荷泄漏曲线Fig.2 Surface charge discharging of high resistance materials人体静电放电模型(ESD)中，人体电阻和人体电容是两个重要的参数，是煤矿隧道环境中建立人体静电放电模型所必需的［2-3］.人体电阻的测量要相对容易一些，但是人体电容要复杂许多.人体电容和人体的体形及环境密切相关，人体电容的数值取决于人体的胖瘦、高矮和人体在坑道中的具体位置，并且对煤矿隧道的形状和煤层的介电常数ε都非常敏感.所以，精确地计算出人体电容是一项非常困难的任务.为了准确地计算出煤矿隧道中的人体电容，把煤矿隧道环境简化为横截面形状为长方形的棱柱形空洞，把人体看作是隧道内竖立在地面上的圆柱体，静电荷均匀分布在导体的表面上.运用静电荷的电介质镜像法并推广为多镜面多重电介质镜像法计算体系［4］:把煤层看作电介率为ε的4个厚度无限的无限大平面;通过分别对4个镜面在镜面对称位置取电荷镜像，得到4个第一重镜像静电荷;每个第1重镜像电荷通过4个电介质镜面又得到4个新镜像共有16个第2重镜像静电荷，16个第2重镜像静电荷再衍生出64个第3重镜像电荷……，依此类推，最后得到一个环绕在人体周围的互相平行的“圆柱森林”.边界条件已定的静电场解的唯一性定理保证了隧道环境可以等价为环绕人体的无穷“圆柱森林”.因此，笔者的模型中人体简化为以腰围和身高标度的圆柱体，隧道环境等价为由人体相对位置决定间距的环绕人体的无穷“圆柱森林”.2 数值模拟对于N个导体构成的多导体系统，定义Qi和Vi分别为第i个导体所具有的静电荷量和静电位，此时，各个导体的静电电位与导体的电荷量的关系可以表述为这里，pij是导体系统关联常数，该方程组还可等效地表达为另一种形式在这里cii就是导体i的自电容系数，cij(i≠j)就是导体i的互电容系数.为了计算煤矿隧道环境的人体电容，假设人体具有电量为Q库伦的静电荷，利用均匀电介质的静电荷镜像法可知，每经历一次静电荷镜像，镜像后静电荷量就是镜像前静电荷量的倍，即q=i+1所以第n重静电荷镜像所带的静电荷电量可以这样计算，其中ε为煤层的介电常数，ε0为空气的介电常数.第n重镜像静电荷所在的位置由镜像静电荷关于所对应的介质镜面对称决定.通过静电荷的静电势的叠加原理，计算所有镜像电荷在人体所在处产生的总静电电压之和，就得到了人体具有静电荷Q时其自身电荷及所有镜像电荷(隧道环境)影响下的总的静电电压V，就可以用C=计算出矿物隧道环境中的人体电容.由于＜1，镜像电荷的级别越高，该镜像所带的静电荷量就愈少，再加上高级别镜像距离人体的距离随其级别而急剧增加，其对于人体位置的电位贡献会急剧减少，保证了人体的静电电位值的迭代运算是收敛的.在数值模拟计算中由设定的计算精确度控制迭代的最高级别:迭代计算中计算至第N重镜像，N的值由这样确定，使第N次与第N+1相邻两次的V值相差小于1‰.3 结果讨论利用电介质材料的多重镜像方法，把隧道环境的影响等价为人体的镜像人体丛林，模拟计算了该多导体系统的人体电容值.研究了隧道环境中人体的电容值与介质环境、人体体型、隧道尺度、人体与隧道的相对位置的关系.主要结果如下所示:首先计算了隧道中人体电容值随人体身高的变化情况.计算中设定煤矿隧道的宽度为2.0 m、高度为2.5 m，周围煤层的相对介电常数εr=7.0，人体的腰围为0.9 m，身高变化范围为1.5～2.0 m，数值计算结果如图3所示.在煤矿隧道环境中的人体电容和人体身高仍呈线性关系，人体电容的数值范围在235pF～280 pF，比相同体型的人体在外部空间的公认测量电容值200 pF［1，5］大15% ，人体的身高愈高，其对应的人体电容就愈大.计算了人处在煤矿隧道中的不同位置处的人体电容变化关系，如图4所示，计算中隧道宽度取2.0 m、高度为3.0 m，周围煤层的相对介电常数εr=7.0，人体的腰围为0.9 m，身高取2.0 m，d代表人体与一隧道壁间的距离.计算结果表明，人体电容的数值与人与隧道壁的相对位置关联很弱，当人体离开隧道壁1 m时，其电容值仅从256.27 pF减少到256.08 pF，改变量占电容值的0.7‰，表明人体在确定的隧道中具有几乎恒定的电容值，保证了隧道环境中人体电容的存在意义.图3 人体电容值和身高的关系Fig.3 The relation between human-body capacitor and height人体电容的数值和隧道的几何形状相关，为了研究人体电容随着隧道形状的变化规律，计算了在宽度、高度不同的隧道内的人体电容值，计算结果如图5所示.计算中保持隧道的横截面积为常数(A=7.5 m2)，隧道宽度和高度同时变化，周围煤层的相对介电常数εr=7.0，人体的腰围为0.9 m，身高取1.75 m.可以很清楚地看到，人体电容的数值与隧道形状密切相关，随着隧道高度的增加，人体电容值降低.也就是说，煤矿隧道越狭窄，人体电容就越小.图4 人体电容和身体位置的关系Fig.4 The relation between human-body capacitor and position图5 人体电容随矿道宽度的变化Fig.5 Human-body capacitors vary with tunnel width最后，还探讨了人体电容随隧道电介质环境的变化关系.即人体电容随煤层介电常数ε的变化情况，计算结果如图6所示，计算中隧道宽度取1.5 m、高度为2.0 m，人体的腰围为0.9 m，身高取1.75 m，人体站在距隧道壁0.4 m的位置，相对人体电容大小为自由环境中人体电容C0的倍数，周围煤层的相对介电常数范围0～100.从图6可以看出，人体电容值与煤层介电常数ε密切相关，并且在εr=7附近出现一极大值.人体电容和煤层的成分有关，这是煤矿环境中人体电容的独特属性.随着介电常数ε趋近于0，矿道环境的影响可以忽略，当介电常数ε趋近于无穷大时，这种影响同样可以忽略.人体电容的最大的峰值出现在εr=7附近(干燥煤炭的介电常数εr=6.3)，这就是除了煤矿环境的富含易燃气体瓦斯外煤矿静电必须得以重视的另一原因.图6 人体电容与煤层介电常数的关系Fig.6 The relation between human-body capacitor and coal dielectric constant4 结论通过计算在电荷镜像体系中的人体的总静电电压，计算了隧道环境中的人体电容值.计算结果表明:人体电容值主要取决于人体的身材和通道的形状，和人体在矿道内的相对位置没有太大的关系，保证了隧道环境中人体电容的存在意义.人体电容值与煤层介电常数ε密切关联，在煤层的实际相对介电常数εr=6.3附近人体电容取最大值，说明煤矿隧道环境是静电安全敏感环境.在运算中假设了静电荷均匀分布在人体表面.事实上，有限长度的导体两端静电荷分布会有所变化，同时有半径的圆柱体在镜像过程中电荷分布也会发生改变，但这种分布的变化对于计算的电位值属于高阶小量，不会影响结果的讨论.参考文献:［1］Nabours R E.Static discharge hazard in explosive atmosphere，industrial and commercial power system［C］.USA Houston:IEEE Technical Conference，2003.［2］Olney A，Righter A，Belisle D，et al.A new ESD model:The charged strip model［J］.Journal of Electrostatics，2007，64:744-751.［3］Pommerenke D，Van Doren T P，ESD currents and fields on the VCP and HCP model using quasi-static approximation［C］.Taipei:IEEE international symposium on EMC，2007:81-86.［4］Greiner G，Classical electrodynamics［M］.北京:世界图书出版公司，2005.［5］IEEE Std 299-2006.IEEE standard method for measure the effectiveness of electromagnetic shielding enclosures［S］∥IEEE-SA Standards Board，2006.。

多孔氧化铝材料超级电容单体的制备与性能研究摘要：超级电容器作为一种新型储能装置，具有高能量密度、长寿命、快速充放电等优点，已经在电动车、可再生能源和便携式设备等领域得到广泛应用。

本研究旨在制备一种多孔氧化铝材料作为超级电容器的电极材料，并对其性能进行研究。

通过化学合成和表征分析，研究了氧化铝材料的晶体结构、形貌特征和电化学性能。

实验结果表明，制备的多孔氧化铝材料具有较高的比表面积和孔隙结构，表现出良好的电容性能和循环稳定性，具有潜在的应用前景。

1.引言超级电容器作为一种高性能的储能装置，能够在短时间内实现快速的充放电过程，具有能量密度高、循环寿命长、多次充放电等优势，已经引起了广泛的关注。

多孔氧化铝材料作为一种电极材料，具有较高的比表面积、良好的化学稳定性和电化学性能，被广泛用于超级电容器的制备。

本文旨在研究多孔氧化铝材料的制备方法，并研究其电化学性能，为超级电容器的应用提供理论基础和技术支持。

2.实验部分2.1 多孔氧化铝材料的制备本研究采用化学合成的方法制备多孔氧化铝材料。

首先，将适量的氯化铝和尿素加入到去离子水中，并在搅拌的同时通过控制温度进行反应。

反应产物经过离心分离、洗涤和干燥后得到多孔氧化铝材料。

制备得到的样品经过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察其晶体结构和形貌特征。

2.2 多孔氧化铝材料的电化学性能测试采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对制备得到的多孔氧化铝材料的电化学性能进行测试。

使用三电极体系，以多孔氧化铝材料为工作电极，铂电极为对电极，银/银氯化银为参比电极。

在电化学工作站上进行测试，并绘制电化学曲线和等效电路图。

利用截面扫描电镜（SEM）对多孔氧化铝材料进行结构表征和分析。

3.结果与讨论3.1 多孔氧化铝材料的结构与形貌通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察多孔氧化铝材料的结构和形貌，发现制备得到的样品具有较高的孔隙结构和较大的比表面积。

《用于超级电容器的铁、锰氧化物-多孔碳复合电极材料的制备及性能》用于超级电容器的铁、锰氧化物-多孔碳复合电极材料的制备及性能一、引言随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，超级电容器作为一种新型的储能器件，因其高功率密度、快速充放电能力及良好的循环稳定性等特点，得到了广泛的关注和应用。

而电极材料作为超级电容器的核心组成部分，其性能直接决定了超级电容器的性能。

因此，研究和开发高性能的电极材料是超级电容器领域的重要研究方向。

本文以铁、锰氧化物/多孔碳复合材料为研究对象，探讨其制备工艺及性能。

二、材料制备1. 材料选择与预处理选择铁、锰氧化物和多孔碳作为复合材料的原材料。

其中，铁、锰氧化物可通过化学沉淀法或溶胶凝胶法等方法制备，多孔碳则可以通过模板法或化学活化法等方法制备。

在制备过程中，需要对原材料进行充分的预处理，如干燥、研磨等，以保证其纯度和粒度。

2. 复合材料制备将预处理后的铁、锰氧化物与多孔碳按照一定比例混合，通过搅拌、球磨等方式使其充分混合均匀。

然后采用适当的工艺方法，如热压法、溶液浸渍法等，将混合物制备成复合电极材料。

在制备过程中，需要控制好温度、压力、时间等参数，以保证复合材料的性能。

三、性能研究1. 形貌与结构分析利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对复合电极材料的形貌和结构进行分析。

通过观察复合材料的微观结构，可以了解其孔隙分布、颗粒大小及分布等情况，为后续的性能研究提供基础。

2. 电化学性能测试通过循环伏安法（CV）、恒流充放电测试等方法对复合电极材料的电化学性能进行测试。

通过分析测试结果，可以了解其比电容、充放电性能、循环稳定性等关键参数。

同时，还可以通过对比不同制备工艺和原料配比的复合材料性能，找出最佳的制备方案。

四、结果与讨论1. 形貌与结构分析结果通过SEM和TEM观察发现，铁、锰氧化物与多孔碳在复合材料中分布均匀，孔隙结构发达，颗粒大小适中。

这有利于提高复合材料的比表面积和电化学活性，从而有利于提高其电化学性能。

电容的发电原理及应用论文1. 引言电容是一种常见的被动元件，具有广泛的应用领域。

本论文将介绍电容的发电原理以及其在实际应用中的重要性和应用案例。

2. 电容的基本原理电容是由两个导体之间夹着一层非导电介质而构成的。

当两个导体上施加电压时，导体上的电荷将导致介质中出现电场。

而电场的存在又会导致介质两侧的导体上出现等量异号的电荷，从而形成电容。

2.1 电容的参数电容的主要参数包括容量、工作电压和损耗等。

•容量是电容存储电荷的能力，单位为法拉（F）。

•工作电压指的是电容所能承受的最大电压，单位为伏特（V）。

•损耗是电容在工作过程中因内部电阻而产生的功率损耗。

2.2 电容的发电原理电容的发电原理可以简单地解释为：通过施加电压，将电荷存储在导体上，而存储的电荷又会形成电场，从而形成电容。

3. 电容的应用电容在电子电路中有着广泛的应用，下面将介绍几个重要的应用案例。

3.1 直流电源滤波器在电子设备中，直流电源滤波器用于去除直流电源中的脉动，并提供稳定的直流电压给设备供电。

电容在直流电源滤波器中起到储能和平滑电流的作用。

3.2 耦合和绕组隔离电容在耦合电路中用于实现信号的传递和隔离。

通过合适的电容选择，可以实现不同电路之间的信号传递并隔离不同电平的干扰。

3.3 信号滤波器电容在信号滤波器中用于对特定频率的信号进行滤波。

通过合理选择电容的容值和电路参数，可以实现低通、高通、带通、带阻等不同类型的滤波。

3.4 传感器和测量装置一些传感器和测量装置中使用电容来进行测量和校准。

例如，湿度传感器中通过电容的变化来测量空气中的湿度。

4. 结论电容作为一种重要的被动元件，在电子电路和相关领域中发挥着关键的作用。

通过了解电容的发电原理及其应用，我们可以更好地理解电子设备的工作原理，从而更好地设计和应用电容。

同时，电容的不断改进和创新也将为我们带来更多的应用领域和机会。

以上是关于电容的发电原理及应用的简要介绍，希望对读者有所启发。

二氧化锰基超级电容器电极材料的研究二氧化锰基超级电容器电极材料的研究宋姣摘要：超级电容器是一种新型储能器件，具有无污染、可快速充电、比电容大和可循环利用等的优点，应用广泛，引起广大的关注。

其中，电极材料是影响超级电容器比电容和稳定性的决定性因素之一，因此电极材料成为了超级电容器研究的重点。

二氧化锰具有资源丰富，价格低廉，对环境友好等特点，成为广大研究者关注的超级电容器电极材料。

全文主要分为三个部分，第一部分是介绍超级电容器，第二部分介绍超级电容器电极材料，第三部分介绍超级电容器二氧化锰电极材料。

结果表明二氧化锰是一种很值得研究的电极材料。

关键词：超级电容器;电极材料;二氧化锰随着社会的不断发展，人民的生活水平不断提高，对于能源的需求也越来越大。

为了人类社会的可持续发展，绿色能源逐步受到人们的广泛关注。

超级电容器作为具有对环境无污染、可以快速充电、比电容大、循环寿命长等优点的储能装置，得到极大的重视。

超级电容器以其优异的特性，具有比传统的化学电池更加广泛的用途，可应用于移动通讯、工业领域、国防科技、消费电子、电动汽车等方面。

但是，超级电容器能量密度不高限制了其应用领域。

超级电容器的组成部件中，电极材料是其电化学性能的重要影响因素之一，因此超级电容器电极材料成为研究的热点。

其中，二氧化锰因其价格低廉及其对环境友好等诸多优势成为超级电容器最具有潜力的电极材料之一。

1. 超级电容器简介超级电容器是一种介于传统电容器与蓄电池之间的，通过极化电解质来储能的新型储能元件,又称为双电层电容器或者电化学电容器等等。

该装置可以改变充放电电流以达到快速充放电的效果，可以在很短的时间内完成一次完整的充放电过程。

由于其具有瞬时大电流放电功能，使其具有较大的功率密度。

超级电容器按其储能原理分为两类[1,2]，一类是双电层电容器，一类是法拉第电容器。

双电层电容器是一种利用电极和电解质之间形成的界面双电层电容来存储能量的装置，其电极通常采用高比表面积的碳材料。

《Co3O4及其复合材料的制备与在超级电容器中的应用研究》篇一一、引言超级电容器作为一种新型的储能器件，因其高功率密度、快速充放电、长寿命等优点，在电动汽车、混合动力汽车、可再生能源存储等领域具有广泛的应用前景。

其中，电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一。

Co3O4作为一种具有高理论比电容的电极材料，近年来受到了广泛的关注。

然而，其较低的电子导电性和循环稳定性限制了其在实际应用中的性能。

因此，本文旨在研究Co3O4及其复合材料的制备方法，并探讨其在超级电容器中的应用。

二、Co3O4及其复合材料的制备方法1. Co3O4的制备Co3O4的制备方法主要有固相法、液相法等。

其中，液相法具有操作简单、反应条件温和等优点，因此本文采用液相法制备Co3O4。

具体步骤为：将钴盐溶液与沉淀剂混合，经过洗涤、干燥、煅烧等步骤得到Co3O4粉末。

2. Co3O4复合材料的制备为了提高Co3O4的电子导电性和循环稳定性，本文将Co3O4与其他材料进行复合。

目前常用的复合材料有碳材料（如石墨烯、碳纳米管等）、导电聚合物等。

本文以石墨烯和Co3O4为例，采用水热法或化学气相沉积法等制备方法得到Co3O4/石墨烯复合材料。

三、Co3O4及其复合材料在超级电容器中的应用1. 超级电容器的原理及特点超级电容器主要由正极、负极、隔膜和电解质等组成。

其工作原理是利用电极材料表面形成的双电层或发生氧化还原反应来存储能量。

相比于传统电池，超级电容器具有高功率密度、快速充放电、长寿命等优点。

2. Co3O4在超级电容器中的应用Co3O4因其高理论比电容在超级电容器中具有一定的应用潜力。

然而，其较低的电子导电性和循环稳定性限制了其性能。

为了改善这一问题，可以将Co3O4与其他材料进行复合。

在充放电过程中，Co3O4可发生可逆的氧化还原反应，从而储存能量。

而复合材料中的其他组分可以提高整体材料的电子导电性和循环稳定性。

3. Co3O4复合材料在超级电容器中的应用本文制备的Co3O4/石墨烯复合材料在超级电容器中具有较好的应用效果。

《微波法剥离制备少层Ti3C2Tx及其复合材料在超级电容器上的应用》篇一一、引言随着科技的发展，超级电容器作为一种新型的储能器件，因其高功率密度、快速充放电、长寿命等优点，日益受到科研人员和产业界的广泛关注。

近年来，新型电极材料成为提高超级电容器性能的关键因素。

在众多候选材料中，二维过渡金属碳化物Ti3C2Tx因具有独特的结构和优良的电化学性能，在超级电容器领域具有巨大的应用潜力。

本文将探讨一种微波法剥离制备少层Ti3C2Tx及其复合材料的方法，并研究其在超级电容器上的应用。

二、微波法剥离制备少层Ti3C2Tx微波法是一种高效、环保的材料制备方法。

通过微波加热，可以快速剥离出少层的Ti3C2Tx材料。

具体步骤如下：首先，将Ti3AlC2通过刻蚀法制备出Ti3C2Tx。

然后，将Ti3C2Tx置于微波反应器中，通过微波加热使其迅速剥离为少层结构。

该方法不仅大大缩短了制备时间，还保证了Ti3C2Tx的晶体结构完整性。

三、少层Ti3C2Tx复合材料的制备为进一步提高超级电容器的性能，可以与其他材料制备复合材料。

根据文献报道，本文研究了Ti3C2Tx与碳纳米管（CNTs）和石墨烯（Graphene）的复合材料。

通过与这些材料的复合，可以进一步提高电极的导电性和比电容。

四、少层Ti3C2Tx及其复合材料在超级电容器上的应用1. 电化学性能分析：通过循环伏安法（CV）和恒流充放电测试，对少层Ti3C2Tx及其复合材料的电化学性能进行了分析。

结果表明，这些材料具有较高的比电容、良好的循环稳定性和优异的倍率性能。

2. 实际应用：将上述材料作为超级电容器的电极材料，通过组装成电容器件进行实际测试。

测试结果表明，使用少层Ti3C2Tx及其复合材料的超级电容器具有较高的能量密度和功率密度，且在多次充放电过程中表现出良好的循环稳定性。

五、结论本文采用微波法成功制备了少层Ti3C2Tx及其复合材料，并研究了其在超级电容器上的应用。

纳米Nix Co1-xO的制备及超级电容的性能刘丽英;张海燕;刘炳容;陈列春;陈易明【期刊名称】《广东工业大学学报》【年(卷),期】2008(025)003【摘要】以NiSO4·6H2O和co(NO3)2·6H2O为原料,采用共沉淀-焙烧相结合的方法进行超级电容器用电极材料NiXCo1-xO的制备研究,结合恒流充放电、XRD 和SEM测试手段,考察了Ni/Co物质的量比、沉淀剂、氨水添加剂对合成产物物理及电化学性能的影响,实验结果表明:n(Ni):n(CO)=9:1,采用NaOH作为沉淀剂,并且适量添加NH3·H2O的条件下,获得纳米级NixCo1-xO,该材料的综合电化学性能最佳,200周期的比电容达到39.37 F/g,1000 次充放电后电容保持率在90%以上.【总页数】3页(P18-20)【作者】刘丽英;张海燕;刘炳容;陈列春;陈易明【作者单位】广东工业大学,材料与能源学院,广东,广州,510006;广东工业大学,材料与能源学院,广东,广州,510006;广东工业大学,材料与能源学院,广东,广州,510006;广东工业大学,材料与能源学院,广东,广州,510006;广东工业大学,材料与能源学院,广东,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TM53【相关文献】1.超级电容器用氮/氧共掺杂多孔碳纳米材料的制备及性能研究 [J], 万彭;余浩然;吴雪梅;刘璐;张忠洁2.CuO/KCu7S4复合纳米材料的制备及其超级电容器性能 [J], 吴丽婷;徐燕;薛永刚;张开友;叶少波;于佳鑫;李慧豪3.用于高性能超级电容器的氮掺杂碳纳米网的制备 [J], 杨磊;武婷婷;李宏强;金碧玉;何孝军4.钼酸镍纳米纤维的制备及其超级电容器性能研究 [J], 王绍敏5.钨酸镍纳米纤维的制备及超级电容器性能研究 [J], 于淼因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

广东工业大学ChengZheng...基于多价离子存储原理的锌离子混合超级电容器(ZHCs),，被认为是大规模储能装置的一种有前景的候选材料。

然而，随着对便携式和小型化能量存储装置需求的增长，如何在有限的体积内获得足够的能量输出尤为关键，因此需要实现高体积能量密度而不牺牲功率密度。

在此，设计了一种致密的三维多孔石墨烯阴极（3D-PG-1），通过短时间的毛细蒸发干燥了石墨烯水凝胶，既获得了多孔结构又保障了高密度的特性。

3D-PG-1的孔径范围为0.6-10 nm，其中微孔提供了高容量特性，而中孔有助于Zn2+的快速传输，结合1.38 g·cm-3的高密度，协同实现了高的体积电容量。

因此，基于3D-PG-1阴极的ZHC 在0.1 A g-1电流密度时，实现了299 F cm-3的高容量，还显示出优异的长时间循环稳定性（30000次循环后，有85%的电容保留率)。

功率密度为116 W L-1时，体积能量密度高达118 Wh·L-1。

Figure 1. 3D-PG-1阴极和锌阳极组装的ZHC工作机制示意图。

Figure 2. (a，b)3D-PG-1和3D-PG-2的光学照片(不同干燥方法前后的照片)；(c，d)3D-PG-1和3D-PG-2的SEM图像；(e)和(f)3D-PG-1和3D-PG-2的放大SEM图像；(g)N2吸附-解吸等温线；(h)3D-PG-1和3D-PG-2的孔径分布(蓝色区域为微孔，绿色为中孔，黄色为大孔)。

Figure 3．(a) 3D-PG-1和(b) 3D-PG-2的HRTEM图像和相应的EDS元素分布；（c）XRD图谱；（d）拉曼光谱；XPS光谱包括3D-PG-1和3D-PG-2的(e)C 1s和(f)O 1s；和(g)3D-PG-1和3D-PG-2中不同含氧官能团的百分比例。

Figure 4．不同样品的电化学性能:(a，b)不同电流密度下的倍率性能；(c，d)GCD曲线；(e)3D-PG-1和3D-PG-2阴极的电化学阻抗谱；（f，g）不同电流密度下的短期以及长期的循环稳定性。