具二硫化鉬/三氧化鉬/聚?咯三元奈米複合電極材料之超級電容

Translated title of the thesis: MoS2/MoO3/polypyrrole ternary nanocomposites as supercapacitor electrode materials
  • 朱 哲緯

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

在我們的實驗研究報告中,我們將利用簡單、可行的方法去合成三元奈米複合電極材料。此三元奈米複合材料是在含有二硫化鉬(MoS2)、三氧化鉬(MoO3)均勻分布的懸浮溶液中加入?咯(Pyrrole)單體,再經由氧化聚合反應合成一新穎且具備高效能的複合材料,我們將此複合物應用於超級電容之電極材料。 我們利用部分氧化剝離法去製備具有MoO3奈米結構顆粒點綴於表面的少層奈米片狀的MoS2溶液,再加入?咯單體,經過原位氧化聚合反應合成MoS2/ MoO3/PPy複合材料。而本次研究主要著重在(1)經由改變不同反應天數(1 dy 1 5 dy 2 dy 2 5 dy 3 dy 5 dy)後部分氧化剝離的MoS2之變化,並且做一添加過量雙氧水(6 9 ml)的試片作為對照,並提出可能的反應機制;(2)將前一步反應後的的試片(1 dy 2 dy 3 dy)加入定量Pyrrole單體(5 3 μl)合成為三元複合材料,並且探討其電容值的提升與現象。 將以上所得到的材料利用不同儀器進行材料與電化學的分析。主要使用的儀器包含(1)表面形貌:掃描式電子顯微鏡(Scanning electron microscopy SEM)、穿透式電子顯微鏡(Transmission electron microscopy TEM);(2)物理化學性質:Zeta-電位分析儀(Zeta-potential analyzer)、拉曼光譜儀( Raman spectrometer)、電子能譜儀(X-ray photoelectron spectrometer XPS)、傅立葉轉換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy FTIR);(3)電化學特性:循環伏安法(cyclic voltammetry CV)、電化學阻抗頻譜(Electrochemical impedance spectroscopy EIS)等。 經由SEM得知MoS2將隨著反應天數的增加,從原本的塊狀材料剝離成具有少層片狀結構,再經過更長時間反應後,發生穿孔而變成具有孔洞的片狀結構,最後變成奈米尺度的小片狀或是點狀結構;經由兩天反應後的MoS2因具有較大比表面積與適中電性,而有最佳表現(188F g-1)。最後,我們將PPy加入系統中形成三元奈米複合材料,其所得到的電容與循環壽命表現皆有顯著的提升。
Date of Award2016 Jul 28
Original languageChinese
SupervisorJyh-Ming Ting (Supervisor)

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具二硫化鉬/三氧化鉬/聚?咯三元奈米複合電極材料之超級電容
哲緯, 朱. (Author). 2016 Jul 28

Student thesis: Master's Thesis