Luận án tiến sĩ về chế tạo vật liệu compozit cho siêu tụ điện - Ngô Văn Hoành
Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit từ cacbon coban ferrit và MXene Ti3C2, ứng dụng làm điện cực siêu tụ điện hiệu suất cao.
Kỹ thuật hóa học
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
131
Thời gian đọc
20 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện
Siêu tụ điện đại diện cho công nghệ lưu trữ năng lượng tiềm năng. Các thiết bị này sở hữu mật độ công suất cao, yêu cầu vật liệu điện cực tiên tiến. Vật liệu compozit carbon thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội. Chúng cung cấp bề mặt riêng cao, độ dẫn điện xuất sắc. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu quả lưu trữ năng lượng. Nghiên cứu này tập trung phát triển các cấu trúc compozit phức hợp. Mục tiêu là tận dụng các đặc tính độc đáo của từng thành phần. Các vật liệu này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và hệ thống năng lượng. Việc cải thiện hiệu suất siêu tụ điện là chìa khóa cho nhiều ứng dụng công nghệ cao. Vật liệu compozit giúp khắc phục hạn chế của vật liệu đơn lẻ, mở ra kỷ nguyên mới cho siêu tụ điện.
1.1. Giới thiệu vật liệu compozit carbon
Vật liệu compozit carbon là thành phần cốt lõi trong siêu tụ điện. Chúng mang lại độ bền cơ học và hóa học cao. Các dạng như graphene compozit, ống nano carbon (CNT) được ưu tiên. Chúng cung cấp bề mặt riêng cao cho phản ứng điện hóa. Độ dẫn điện tốt đảm bảo vận chuyển điện tích hiệu quả. Việc kết hợp carbon với các vật liệu khác tạo ra hiệu ứng hiệp đồng. Các vật liệu compozit giúp tối ưu hóa cả mật độ năng lượng và mật độ công suất.
1.2. Mục tiêu và tầm quan trọng nghiên cứu
Mục tiêu chính là chế tạo vật liệu compozit tiên tiến. Vật liệu này dựa trên nền carbon, Coban Ferrit và MXene-Ti3C2. Sau đó, khảo sát chi tiết đặc tính cấu trúc và điện hóa. Ứng dụng trọng tâm là điện cực cho siêu tụ điện thế hệ mới. Việc phát triển vật liệu mới giúp cải thiện đáng kể hiệu suất thiết bị. Cụ thể, nâng cao mật độ năng lượng và mật độ công suất. Tầm quan trọng nghiên cứu nằm ở việc thúc đẩy công nghệ lưu trữ năng lượng. Nó góp phần vào phát triển bền vững và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
1.3. Ứng dụng điện cực siêu tụ điện
Các vật liệu compozit được chế tạo có tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Chúng được sử dụng trực tiếp làm điện cực siêu tụ điện. Điều này giúp khắc phục nhược điểm của vật liệu đơn lẻ. Ví dụ, kết hợp carbon với oxide kim loại (như MnO2) hoặc polyme dẫn điện (PANI). Kết quả là tạo ra vật liệu có hiệu suất tổng thể cao hơn. Khả năng tích trữ năng lượng nhanh, phóng điện tức thời là ưu điểm nổi bật. Nâng cao tuổi thọ, độ ổn định và độ tin cậy của thiết bị. Đặc biệt trong các ứng dụng đòi hỏi công suất cao.
II.Tổng quan về siêu tụ điện Yêu cầu vật liệu
Siêu tụ điện đại diện cho một bước tiến quan trọng trong lưu trữ năng lượng. Chúng cung cấp giải pháp hiệu quả cho nhiều ứng dụng. Khác biệt cơ bản với pin là tốc độ sạc/xả. Siêu tụ điện hoạt động nhanh hơn, tuổi thọ chu kỳ dài hơn. Điều này đến từ nguyên lý tích tụ điện tích khác nhau. Các thiết bị này phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu điện cực. Yêu cầu chính là bề mặt riêng cao, độ dẫn điện tốt. Đồng thời, vật liệu cần có tính ổn định hóa học và cơ học. Xu hướng vật liệu nano đang định hình tương lai siêu tụ điện.
2.1. Lịch sử phát triển và nguyên lý hoạt động
Siêu tụ điện ra đời như một giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả. Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý tích tụ điện tích tại bề mặt giao diện. Nguyên lý này thường thông qua lớp kép điện hóa (EDLC) hoặc phản ứng giả tụ. Khác biệt với pin, siêu tụ điện sạc và xả nhanh hơn. Tuổi thọ chu kỳ của siêu tụ điện cũng vượt trội. Sự hiểu biết về nguyên lý giúp tối ưu hóa thiết kế vật liệu. Điều này dẫn đến cải thiện mật độ năng lượng và mật độ công suất.
2.2. Phân loại vật liệu điện cực siêu tụ
Vật liệu điện cực được phân thành ba loại chính. Chúng bao gồm vật liệu carbon, oxide kim loại và polyme dẫn điện. Vật liệu carbon cho siêu tụ điện, như than hoạt tính, graphene compozit, và ống nano carbon (CNT), cung cấp bề mặt riêng cao. Oxide kim loại (MnO2, RuO2, NiO) thể hiện tính giả tụ cao. Polyme dẫn điện (PANI, PPy, PEDOT) mang lại độ dẫn điện tốt và linh hoạt. Mỗi loại vật liệu có ưu nhược điểm riêng. Việc kết hợp chúng trong compozit mang lại hiệu suất tối ưu.
2.3. Thách thức và xu hướng vật liệu nano
Thách thức hiện tại là tăng cường mật độ năng lượng mà không ảnh hưởng mật độ công suất. Vật liệu nano là chìa khóa giải quyết vấn đề này. Xu hướng phát triển tập trung vào vật liệu nano compozit. Chúng kết hợp các đặc tính tốt nhất từ nhiều loại vật liệu. Mục tiêu là đạt được hiệu suất tối ưu cho siêu tụ điện. Các vật liệu nano cho phép kiểm soát cấu trúc ở cấp độ phân tử. Điều này tối đa hóa bề mặt riêng cao và độ dẫn điện. Các vật liệu mới mang lại triển vọng lớn cho siêu tụ điện hiệu suất cao.
III.Chế tạo compozit carbon ferrit và MXene Ti3C2
Quá trình chế tạo vật liệu compozit phức tạp và cần độ chính xác. Các phương pháp tổng hợp khác nhau được áp dụng cho từng thành phần. Vật liệu carbon, MXene-Ti3C2 và Coban Ferrit đều có những đặc điểm riêng. Việc kiểm soát các điều kiện phản ứng là cực kỳ quan trọng. Điều này đảm bảo cấu trúc nano mong muốn. Mục tiêu là tạo ra vật liệu compozit đồng nhất, tối ưu. Cấu trúc compozit này sẽ phát huy tối đa tiềm năng của từng vật liệu. Phương pháp chế tạo ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất điện hóa cuối cùng.
3.1. Phương pháp tổng hợp compozit carbon
Quy trình tổng hợp vật liệu carbon đóng vai trò nền tảng. Các phương pháp bao gồm hydrogel, sol-gel và lắng đọng hóa học. Cacbon aerogel và rGO aerogel là ví dụ điển hình. Chúng mang lại cấu trúc xốp với bề mặt riêng cao. Việc kiểm soát kích thước lỗ xốp là yếu tố then chốt. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận chuyển ion. Graphene compozit được tạo ra từ rGO qua các phản ứng hóa học. Độ dẫn điện của các vật liệu carbon này là rất cao.
3.2. Chế tạo vật liệu MXene Ti3C2 và Coban Ferrit
Vật liệu MXene-Ti3C2 được chế tạo từ pha MAX. Quá trình khắc axit chọn lọc loại bỏ nguyên tố nhôm. Kết quả là tạo ra các tấm MXene hai chiều với độ dẫn điện cao. Coban Ferrit (CoFe2O4) được tổng hợp bằng phương pháp đồng kết tủa. Các hạt nano CoFe2O4 có khả năng giả tụ tốt. Chúng đóng góp vào mật độ năng lượng của compozit. Việc kiểm soát kích thước hạt nano Coban Ferrit là rất quan trọng.
3.3. Quy trình tạo compozit rGO MXene CoFe2O4
Quy trình này kết hợp ba thành phần chính. Reduced graphene oxide (rGO) tạo khung dẫn điện. MXene-Ti3C2 tăng cường độ dẫn và cung cấp thêm vị trí lưu trữ. Coban Ferrit đóng góp vào dung lượng giả tụ. Các thành phần được kết hợp thông qua phương pháp tự lắp ráp hoặc lắng đọng. Mục tiêu là tạo ra cấu trúc compozit đồng nhất. Cấu trúc này tối ưu hóa tương tác giữa các vật liệu. Nó đảm bảo bề mặt riêng cao và cải thiện mật độ năng lượng.
IV.Đặc trưng vật liệu nano compozit và tính năng điện
Đặc trưng hóa và đánh giá tính năng điện là các bước không thể thiếu. Chúng xác nhận cấu trúc vật liệu và hiệu suất hoạt động. Các kỹ thuật tiên tiến được sử dụng để phân tích vật liệu nano. Việc này bao gồm kính hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X. Các phép đo điện hóa cung cấp thông tin về khả năng lưu trữ năng lượng. Kết quả đặc trưng giúp hiểu rõ mối quan hệ cấu trúc-tính chất. Điều này hỗ trợ việc tối ưu hóa vật liệu cho siêu tụ điện. Đặc tính điện hóa phản ánh trực tiếp hiệu quả của vật liệu compozit.
4.1. Cấu trúc và hình thái vật liệu nano
Phân tích cấu trúc vật liệu nano là bước quan trọng. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và truyền qua (TEM) được sử dụng. Chúng giúp xác định hình thái và kích thước hạt. Phép nhiễu xạ tia X (XRD) xác nhận pha tinh thể. Quang phổ Raman cung cấp thông tin về cấu trúc carbon. Những dữ liệu này đảm bảo chất lượng vật liệu chế tạo. Chúng cũng tiết lộ sự phân bố đồng đều của các thành phần compozit. Cấu trúc xốp với bề mặt riêng cao được quan sát chi tiết.
4.2. Khảo sát độ dẫn điện và bề mặt riêng cao
Độ dẫn điện của vật liệu compozit được đánh giá kỹ lưỡng. Vật liệu có độ dẫn điện tốt giúp giảm trở kháng nội. Phân tích diện tích bề mặt Brunauer-Emmett-Teller (BET) xác định bề mặt riêng. Kích thước và phân bố lỗ xốp cũng được đo. Bề mặt riêng cao rất cần thiết cho việc hấp phụ ion. Các đặc tính này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất siêu tụ điện. Đặc biệt quan trọng đối với các vật liệu carbon cho siêu tụ điện.
4.3. Phân tích đặc tính điện hóa compozit
Các phương pháp điện hóa được áp dụng để đánh giá hiệu suất. Quét thế tuần hoàn (CV) xác định dung lượng điện cực. Phóng nạp dòng không đổi (GCD) đo mật độ năng lượng và công suất. Phổ tổng trở điện hóa (EIS) phân tích trở kháng. Kết quả cho thấy sự kết hợp các vật liệu cải thiện đáng kể tính năng. Vật liệu compozit thể hiện dung lượng cao hơn vật liệu đơn lẻ. Điều này chứng minh hiệu quả của cấu trúc vật liệu nano phức hợp.
V.Tối ưu hóa vật liệu điện cực Mật độ năng lượng
Việc tối ưu hóa vật liệu điện cực là rất quan trọng. Nó giúp nâng cao mật độ năng lượng và mật độ công suất của siêu tụ điện. Các yếu tố như nồng độ tiền chất và pH dung dịch cần được tinh chỉnh. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất điện hóa. Đánh giá độ bền chu kỳ là cần thiết để đảm bảo tuổi thọ thiết bị. Mục tiêu là phát triển vật liệu compozit với hiệu suất toàn diện tốt nhất. Việc này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về tương tác giữa các thành phần vật liệu nano. Mật độ năng lượng cao là yếu tố then chốt để siêu tụ điện cạnh tranh với pin truyền thống.
5.1. Ảnh hưởng của nồng độ và pH dung dịch
Các yếu tố như nồng độ tiền chất và pH dung dịch có ảnh hưởng lớn. Chúng tác động đến kích thước, hình thái hạt vật liệu. Sự tối ưu hóa nồng độ muối giúp kiểm soát quá trình tạo compozit. pH dung dịch điều chỉnh tốc độ phản ứng. Việc tinh chỉnh các thông số này cải thiện đáng kể hiệu suất điện hóa. Mục tiêu là đạt được dung lượng điện cực tối đa. Điều này giúp tối ưu hóa bề mặt riêng cao và độ dẫn điện.
5.2. Đánh giá mật độ năng lượng và công suất
Mật độ năng lượng và mật độ công suất là hai chỉ số quan trọng. Chúng quyết định khả năng lưu trữ và cung cấp năng lượng của siêu tụ. Vật liệu compozit đã chứng minh khả năng tăng cường cả hai chỉ số. Sự kết hợp graphene compozit với MXene và CoFe2O4 tạo ra hiệu ứng hiệp đồng. Điều này dẫn đến hiệu suất cao hơn so với từng thành phần riêng lẻ. Các chỉ số này được đánh giá thông qua phép đo phóng nạp dòng không đổi (GCD).
5.3. Độ bền chu kỳ và hiệu suất toàn diện
Độ bền chu kỳ là yếu tố then chốt cho tuổi thọ thiết bị. Vật liệu điện cực cần duy trì ổn định sau hàng ngàn chu kỳ sạc/xả. Nghiên cứu đánh giá độ bền chu kỳ của vật liệu compozit. Kết quả cho thấy độ ổn định tốt. Hiệu suất toàn diện của siêu tụ điện được cải thiện. Các yếu tố như độ dẫn điện, bề mặt riêng cao và tương tác giả tụ đều đóng góp. Việc này đảm bảo tính ứng dụng thực tế của vật liệu nano.
VI.Triển vọng vật liệu compozit siêu tụ điện tương lai
Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện vẫn đang phát triển mạnh mẽ. Các hướng đi mới tập trung vào việc kết hợp vật liệu tiên tiến. Graphene compozit, ống nano carbon (CNT) và oxide kim loại tiếp tục là trọng tâm. Sự đổi mới trong công nghệ vật liệu nano hứa hẹn hiệu suất cao hơn. Việc kiểm soát cấu trúc ở quy mô nguyên tử sẽ mở ra nhiều ứng dụng. Nghiên cứu này đóng góp đáng kể vào lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Nó mở đường cho các thiết bị điện tử hiệu quả hơn và bền vững hơn trong tương lai.
6.1. Hướng phát triển vật liệu graphene compozit
Graphene compozit vẫn là một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn. Graphene với bề mặt riêng cao và độ dẫn điện vượt trội. Kết hợp graphene với oxide kim loại (như MnO2, NiO) hoặc polyme dẫn điện (PANI) sẽ tạo ra vật liệu mới. Các compozit này có thể đạt được hiệu suất cao hơn nữa. Kiểm soát cấu trúc nano là yếu tố quan trọng cho các ứng dụng tương lai. Việc này sẽ tối ưu hóa mật độ năng lượng và công suất của siêu tụ điện.
6.2. Tiềm năng ống nano carbon CNT và oxide kim loại
Ống nano carbon (CNT) cũng sở hữu đặc tính điện tuyệt vời. Kết hợp CNT với các vật liệu giả tụ khác mang lại lợi ích. Oxide kim loại, đặc biệt là các oxide chuyển tiếp, vẫn là trọng tâm. Ví dụ, việc nghiên cứu các hợp chất như RuO2 hoặc Fe3O4. Sự kết hợp khéo léo giúp tối ưu hóa cả mật độ năng lượng và công suất. Các polyme dẫn điện (PPy, PEDOT) cũng có thể được tích hợp để cải thiện hiệu suất.
6.3. Đóng góp của nghiên cứu cho công nghệ
Nghiên cứu này đã tạo ra các vật liệu compozit mới hiệu quả. Nó mở ra hướng đi cho việc phát triển siêu tụ điện tiên tiến. Các kết quả góp phần vào kho tàng tri thức về vật liệu nano. Chúng có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Bao gồm thiết bị điện tử di động, xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng lưới. Sự phát triển này thúc đẩy công nghệ xanh và bền vững. Việc tối ưu hóa mật độ năng lượng là ưu tiên hàng đầu.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (131 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà QUàC PHÒNG VIàN KHOA HàC VÀ CÔNG NGHà QUÂN SĂ NGÔ VN HOÀNH NGHIÊN CĀU CH¾ T¾O VÀT LIàU COMPOZIT TRÊN C¡ SÞ CACBON, COBAN FERRIT VÀ MXENE-Ti3C2 ĀNG DĀNG LÀM ĐIàN CĂC TRONG SIÊU TĀ ĐIàN LUÀN ÁN TI¾N S) KĀ THUÀT Hà Nßi - 2024 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O Bà QUàC PHÒNG VIàN KHOA HàC VÀ CÔNG NGHà QUÂN SĂ NGÔ VN HOÀNH NGHIÊN CĀU CH¾ T¾O VÀT LIàU COMPOZIT TRÊN C¡ SÞ CACBON, COBAN FERRIT VÀ MXENE-Ti3C2 ĀNG DĀNG LÀM ĐIàN CĂC TRONG SIÊU TĀ ĐIàN Ngành: Kỹ thuÁt hóa hác Mã sá: 9 52 03 01 LUÀN ÁN TI¾N S) KĀ THUÀT NG¯âI H¯àNG D¾N KHOA HàC: 1. TS Nguyßn TrÁn Hùng 2. TS Phùng Xuân Thßnh Hà Nßi - 2024 i LâI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cāu cÿa riêng tôi d°ới să h°ớng d¿n cÿa hai thÁy h°ớng d¿n. Các sá liáu, kÃt quÁ trình bày trong luÁn án là hoàn toàn trung thăc và ch°a từng đ°ÿc công bá trong b¿t kỳ công trình nào khác, các tài liáu tham khÁo đ°ÿc trích d¿n đÁy đÿ.
Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giÁ luÁn án ii LâI CÀM ¡N LuÁn án này đ°ÿc thăc hián và hoàn thành t¿i Vián Hóa hác-VÁt liáu/ Vián KH-CN quân să/ Bá Táng Tham m°u. Lßi đÁu tiên, Nghiên cāu sinh xin bày tß lòng biÃt ¡n chân thành và sâu sÃc đÃn hai ThÁy h°ớng d¿n, PGS.TS Nguyßn TrÁn Hùng và TS. Phùng Xuân Thßnh đã tÁn tình chỉ bÁo, h°ớng d¿n và luôn giúp đỡ em trong suát thßi gian hác tÁp và nghiên cāu luÁn án. Nghiên cāu sinh trân tráng cÁm ¡n Thÿ tr°áng Vián KH-CN quân să, Phòng Đào t¿o/ Vián KH-CN quân să, Vián Hóa hác-VÁt liáu, Phòng VÁt liáu tiên tiÃn đã t¿o điều kián thuÁn lÿi cho tôi hoàn thành quá trình hác tÁp và các nái dung nghiên cāu cÿa luÁn án.
Chân thành cÁm ¡n các thÁy, cô, các nhà khoa hác cÿa Vián Hóa hác-VÁt liáu/ Vián KH-CN quân să đã giÁng d¿y, đóng góp các ý kiÃn quý báu cho Nghiên cāu sinh trong suát quá trình hác tÁp và thăc hián nái dung luÁn án. Sau cùng, nghiên cāu sinh dành lßi cÁm ¡n đÃn b¿n bè, đßng nghiáp và gia đình đã luôn t¿o điều kián, giúp đỡ để nghiên cāu sinh hoàn thành luÁn án này. Xin chân thành cÁm ¡n! Hà Nội, ngày tháng năm 2024 Tác giÁ luÁn án Ngô Vn Hoành iii MĀC LĀC trang DANH MĀC CÁC KÍ HIàU, CHĀ VIÂT TÂT. vii DANH MĀC CÁC HÌNH VÀ.
viii Mà ĐÀU. 1 Ch°¡ng 1 TàNG QUAN .1 Táng quan về siêu tā đián .1 Lßch sÿ phát triển cÿa siêu tā đián .3 Nguyên lý ho¿t đáng cÿa siêu tā đián .4 Să khác nhau giāa siêu tā đián và ngußn đián hóa hác .2 VÁt liáu đián căc āng dāng trong siêu tā đián .2 VÁt liáu đián căc siêu tā đián trên c¡ sá oxit kim lo¿i chuyển tiÃp .3 VÁt liáu đián căc trên c¡ sá polymer d¿n .4 VÁt liáu MXene và āng dāng trong siêu tā đián .3 Tình hình nghiên cāu trong n°ớc. 37 Ch°¡ng 2 THĂC NGHIàM .1 Hóa ch¿t, dāng cā và thiÃt bß thí nghiám .1 Hóa ch¿t thí nghiám .2 Dāng cā và thiÃt bß thí nghiám .2 Ph°¡ng pháp chà t¿o vÁt liáu .1 Quy trình chà t¿o cacbon aerogel .2 Quy trình chà t¿o rGO aerogel .3 Quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit rGO aerogel và CoFe2O4 .4 Quy trình chà t¿o MXene Ti3C2 .5 Quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit rGO-MXene và CoFe2O4 .3 Ph°¡ng pháp khÁo sát đặc tr°ng vÁt liáu .4 Ph°¡ng pháp đánh giá đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu.1 Ph°¡ng pháp chà t¿o đián căc .2 Ph°¡ng pháp lÃp ghép siêu tā đián .3 Ph°¡ng pháp quét thà tuÁn hoàn .2 Ph°¡ng pháp phóng n¿p dòng không đái .3 Ph°¡ng pháp phá táng trá. 48 Ch°¡ng 3 KÂT QUÀ VÀ THÀO LUÀN.1 Đặc tr°ng và đặc tính đián hóa cÿa cacbon xáp .1 Đặc tr°ng vÁt liáu và đặc tính đián hóa cÿa cacbon aerogel.2 Đặc tr°ng và đặc tính đián hóa cÿa rGO aerogel .2 Đặc tr°ng và đặc tính đián hóa vÁt liáu compozit rGO/CoFe2O4 .1 Ành h°áng cÿa nßng đá muái .2 Ành h°áng cÿa pH dung dßch .3 Đặc tr°ng và đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu MXene Ti3C2 .1 Đặc tr°ng vÁt liáu MXene Ti3C2 .2 Đặc tính đián hóa vÁt liáu MXene Ti3C2.4 Đặc tr°ng và đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu rGO@MXene/CoFe2O4.1 Đặc tr°ng vÁt liáu rGO@MX/CoFe2O4 .2 Đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu rGO@MX/CoFe2O4.
102 DANH MĀC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HàC Đà CÔNG Bà. 104 TÀI LIàU THAM KHÀO. 105 v DANH MĀC CÁC KÍ HIàU, CHĀ VI¾T TÂT AC Than ho¿t tính (Activated carbon) AMO Oxit kim lo¿i d¿ng vô đßnh hình (Amorphous metal oxide) BC Than tre (Bamboo carbon) BET Brunauer-Emmett-Teller CNT àng nano cacbon (Cacbon nano tubes) CQDs Ch¿m l°ÿng tÿ cacbon (Cacbon quantum dots) CV Quét thà tuÁn hoàn (Cyclic Voltammetry) EDLC Tā đián lớp kép (Electrolic double-layer capacitor) EDX Phá tán sÃc nng l°ÿng tia X (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) EIS Phá táng trá (Electro Impedance Spectroscopy) FTIR Quang phá hßng ngo¿i biÃn đái Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) GCD Phóng n¿p dòng không đái (Galvanostatic charge/discharge) GF Sÿi graphen (Graphene fiber) GO Graphen oxit (Graphene oxide) HA Axit hyaluronic (Hyaluronic acid) LDH Hydoroxit lớp kép (layer double hydroxide) MWCNT àng nano cacbon đa lớp (Multi wall carbon nanotubes) MOF Khung kim lo¿i-hāu c¡ (Metal-organic framework) PANi Polyaniline PTh Polythiophene PEDOT Poly(ethylenedioxythiophene) PPy Polypyrrole rGO Graphen oxit khÿ (Reduced graphene oxide) SEM Kính hiển vi đián tÿ quét (Scanning Electron Microscope) vi SEAD Nhißu x¿ electron vùng chán lác (Selected area electron diffraction) TEM Kính hiển vi đián tÿ truyền qua (Transmission electron microscopy) XRD Nhißu x¿ tia X (X-Ray diffraction) vii DANH MĀC CÁC BÀNG trang BÁng 1.1 Đặc tính đián hóa cÿa các thiÃt bß tích trā đián nng .1 Hóa ch¿t thí nghiám chính .1 So sánh đặc tính đián hóa cÿa các lo¿i vÁt liáu cacbon aerogel .2 Dián tích bề mặt riêng và thể tích lß xáp cÿa rGO aerogel .3 So sánh đặc tính đián hóa cÿa rGO aerogel với các nghiên cāu t°¡ng tă .4 Dián tích bề mặt riêng và thể tích lß xáp các m¿u rGO/CoFe2O4 với hàm l°ÿng CoFe2O4 khác nhau .5 So sánh đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu rGO/CoFe2O4 với các nghiên cāu t°¡ng tă .6 Dián tích bề mặt riêng và thể tích lß xáp vÁt liáu rGO@MX/CoFe2O4 .7 Vai trò cÿa các thành phÁn vÁt liáu compozit rGO@MXene/CoFe2O4 .8 So sánh đặc tính đián hóa cÿa vÁt liáu rGO@MX/CoFe2O4 với các nghiên cāu t°¡ng tă. 99 viii DANH MĀC CÁC HÌNH VẼ trang Hình 1.2 Nguyên lý ho¿t đáng cÿa siêu tā đián lớp kép .3 Nguyên lý ho¿t đáng cÿa siêu tā đián giÁ đián dung .4 Đß thß phóng n¿p và đ°ßng quét thà tuÁn hoàn cÿa siêu tā đián và Ãc quy .5 GiÁn đß Ragone cÿa các thiÃt bß tích trā đián nng .6 Biểu đß Ragone cÿa các vÁt liáu compozit cacbon .7 Quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit MnO2/AC .8 C¿u trúc và hình thái vÁt liáu compozit HA/CNTs/PANi .9 Các kiểu c¿u trúc cÿa vÁt liáu compozit graphene.10 S¡ đß nguyên lý chà t¿o vÁt liáu graphene/g-C3N4.11 Quy trình chà t¿o vÁt liáu đián căc compozit MoS2-graphene .12 C¿u trúc và đặc tr°ng đián hóa cÿa vÁt liáu CNT-MnO2/Graphene .13 Quy trình chà t¿o cacbon aerogel từ xenlulo tre .14 Quy trình chà t¿o vÁt liáu đián căc cacbon aerogel/NiCo2O4.15 Quy trình chà t¿o vÁt liáu đián căc compozit RuO2/CNTs.16 Quy trình chà t¿o vÁt liáu RuO2/rGO compozit .17 Quy trình chà t¿o vÁt liáu MnO2-CNTs .18 S¡ đß quy trình chà t¿o vÁt liáu Graphene/AC/MnO2 .19 C¡ chà phóng n¿p đián cÿa vÁt liáu đián căc Fe@Fe2O3/FeOOH 27 Hình 1.20 Quy trình chà t¿o và đặc tr°ng đián hóa cÿa compozit cacbon- Fe3O4 .21 S¡ đß thiÃt kà vÁt liáu đián căc Fe3O4-Fe-graphene .22 S¡ đß quy trình chà t¿o vÁt liáu đián căc rGO/NiCo2O4@ rGO/ZnCo2O4 .23 S¡ đß quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit PANi@Co3O4 NCs .24 C¿u trúc và đặc tr°ng đián hóa cÿa vÁt liáu compozit PPy/C3N4 .25 C¿u trúc cÿa vÁt liáu M3AX2 và M3X2 .26 Quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit MXene/CNTs .27 Quy trình chà t¿o vÁt liáu compozit MnO2@MXene/CNT .1 Quy trình chà t¿o cacbon aerogel.2 Quy trình chà t¿o rGO aerogel .3 Quy trình chà t¿o vÁt liáu MXene Ti3C2 .5 Đ°ßng quét thà tuÁn hoàn CV (a) cÿa siêu tā đián lý t°áng và thăc tà (b) .6 Đß thß phóng n¿p cÿa siêu tā đián lý t°áng (a) và thăc tà (b) .7 S¡ đß m¿ch táng trá siêu tā đián .8 Phá táng trá cÿa siêu tā đián .1 Đ°ßng h¿p phā - giÁi h¿p phā đẳng nhiát khí N2 (a) và phân bá lß xáp (b) cÿa m¿u cacbon aerogel.2 Ành SEM (a) và kÃt quÁ EDX (b) cÿa m¿u vÁt liáu cacbon .3 KÃt quÁ đo EDX mapping m¿u cacbon aerogel .4 Phá IR (a) và giÁn đß nhißu x¿ tia X cÿa cacbon aerogel .5 Đặc tr°ng đián hóa cÿa vÁt liáu cacbon aerogel .6 Đ°ßng cong đẳng nhiát h¿p phā - giÁi h¿p phā (a) và phân bá lß xáp (b) cÿa rGO aerogel .7 Ành SEM các m¿u rGO aerogel khÿ á 300°C (a); 500°C (b); 700°C (c) và 900°C (d) .8 KÃt quÁ phân tích EDX cÿa GO và rGO khÿ á các nhiát đá khác nhau .9 GiÁn đß XRD cÿa m¿u rGO aerogel á nhiát đá khÿ khác nhau .10 Phá IR (a) và phá Raman (b) cÿa vÁt liáu rGO aerogel .11 Đ°ßng cong quét thà tuÁn hoàn (a) và đß thß phóng n¿p (b) cÿa rGO aerogel .12 Đián dung riêng và phá táng trá cÿa các m¿u rGO aerogel .13 Phá táng trá (a) và tuái thá phóng n¿p (b) cÿa rGO aerogel .14 Đ°ßng cong h¿p phā - giÁi h¿p phā khí N2 (a) và phân bá lß xáp (b) cÿa vÁt liáu rGO/CoFe2O4 .15 Ành SEM m¿u vÁt liáu CoFe2O4 (a), rGO/CoFe2O4-1(b), rGO/CoFe2O4-2 (c), rGO/CoFe2O4-3 (d), rGO/CoFe2O4-4 (e); rGO aerogel (f) .16 Ành TEM m¿u vÁt liáu rGO/CoFe2O4-3 .17 KÃt quÁ phân tích EDX cÿa các m¿u rGO/CoFe2O4 .18 GiÁn đß nhißu x¿ tia X (a) và phá Raman (b) cÿa vÁt liáu rGO/CoFe2O4.19 Đ°ßng cong quét thể tuÁn hoàn á tác đá 20 mV/s (a) và đß thß phóng n¿p (b) cÿa các m¿u vÁt liáu rGO/CoFe2O4 .20 Đ°ßng cong quét thà tuÁn hoàn và đß thß phóng n¿p cÿa rGO/CoFe2O4-3 .21 Phá táng trá (a) và tuái thá phóng n¿p (b) cÿa vÁt liáu rGO/CoFe2O4.22 GiÁn đß h¿p phā-giÁi h¿p phā khí N2 (a) và phân bá lß xáp (b) cÿa các m¿u rGO/CoFe2O4.23 Ành SEM các m¿u rGO aerogel (a) rGO/CoFe2O4-8, (b) rGO/CoFe2O4-9, (c) rGO/CoFe2O4-10, (d) rGO/CoFe2O4-11, (e) rGO/CoFe2O4-12 và (f) rGO aerogel .24 Ành TEM cÿa m¿u rGO/CoFe2O4-10 .25 GiÁn đß nhißu x¿ tia X (a) và phá Raman (b) rGO/CoFe2O4-10 .26 Đ°ßng cong quét thà tuÁn hoàn cÿa các m¿u rGO/CoFe2O4 á tác đá 20 mV/s .27 Ành h°áng cÿa pH đÃn đián dung riêng và táng trá cÿa các m¿u vÁt liáu rGO/CoFe2O4.28 Đá bền phóng n¿p cÿa m¿u vÁt liáu rGO/CoFe2O4-10 .29 Ành chāp kính hiển vi đián tÿ quét m¿u vÁt liáu (a) Ti3AlC2, (b) Ti3C2-24, (c) Ti3C2-36, (d) Ti3C2-48, (e) Ti3C2-60 và (f) Ti3C2-72 .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit từ cacbon coban ferrit và MXene Ti3C2, ứng dụng làm điện cực siêu tụ điện hiệu suất cao.
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự. Năm bảo vệ: 2024.
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật hóa học. Danh mục: Công Nghệ Dầu Khí.
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" có 131 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu vật liệu compozit cho siêu tụ điện" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.