硫鈷鎳/石墨烯/奈米碳管三維多孔複合材料之製備與電容特性

Translated title of the thesis: Fabrication and electrochemical performance of 3-dimensional porous NiCo2S4/graphene/carbon nanotube composite for supercapacitors
  • 邱 健庭

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文係有關硫鈷鎳/石墨烯/奈米碳管(NCS/rGO/CNT)三維多孔複合材料之製備及其超級電容器性能之探討。此複合材料結合硫鈷鎳奈米粒子良好的?電容特性及還原氧化石墨烯的高比表面積、導電性與電雙層電容特性，而奈米碳管的存在不僅可作為隔離物防止還原氧化石墨烯的凝集與堆疊，且有助於導電通路的建立以增強電子傳遞。在乙二胺與硫?存在下，可利用簡易的一步水熱法同時合成硫鈷鎳奈米粒子並將氧化石墨烯還原，製得NCS/rGO/CNT三維多孔複合材料。結果顯示，添加奈米碳管確實可有效抑制NCS/rGO的凝集與堆疊。但過量的奈米碳管則會影響硫鈷鎳奈米粒子的成長並聚集成較大的粒子，導致電容性能因表面積下降而變差。在2 M氫氧化鉀電解液中，含適量奈米碳管之NCS/rGO/CNT三維多孔複合材料，其電容值在電流密度為1、2、3、4與 5 A/g時分別可達1875、1806、1744、1712與1679 F/g；但若未添加奈米碳管時，則分別僅有1102、999、950、903與865 F/g。且在電流密度為4 A/g時，充放電循環1600次後的電容值仍可維持原本的83%。此外，進一步使用聚乙烯醇/氫氧化鉀膠態電解質將所得之NCS/rGO/CNT電極與活性碳電極結合組裝成可撓式全固態超級電容器。結果顯示此電容器在撓曲時仍維持其電化學性能，並可使燈泡發亮，證實NCS/rGO/CNT三維多孔複合材料確實可作為一良好的超級電容器材料。
Date of Award2015 Aug 12
Original languageChinese
SupervisorDong-Hwang Chen (Supervisor)

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