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摘要Fe2O3作为当前超级电容器热门的材料之一，具有成本低、比容量高、环境友好、资源丰富等优点，但较差的导电性和循环性能限制了它的超级电容器性能。为了提高其导电性和循环性能，我们就要对材料进行一系列地复合和改进,从而提高Fe2O3材料在超级电容器领域的实用性。32982
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跟着超级电容器发展的改进的指导，论文中设计了一步水热合成法合成了一种新的Fe2O3@FeS2纳米复合结构，为了进一步提高其电容器性能，实验成功将上述纳米复合材料负载到石墨烯上，石墨烯大的比表面积和良好导电性使得材料的超级电容器性能有了显著的提升。
关键词 氧化铁（Fe2O3） 石墨烯（FGs） 超级电容器 纳米复合材料
毕业论文设计说明书外文摘要
Title One-step Synthesis of Fe2O3@FeS2、Fe2O3@FeS2@FGs
composite And their Electrochemical properties
Abstract
As one of the most appealing material for supercapacitor, ferric oxide exhibits low cost , high theoretical capacities ,environment safety, as well as natural abundance .But it’s intrinsic poor electronic conductivity and low cycle performance confine the performance of supercapacitor.In order to promote the electronic conductivity and cycle performance,we need to make a series of improvement and composition ,thus improving the practical value of ferric oxide in the field of supercapacitor. Following the new trends of the supercapacitors , in this paper we design a one-step hydrothermal method to synthesize a new composite nanostructure of Fe2O3@FeS2．At last ,we get the new composite homogeneously distributed on the sheet of graphene（FGs）to improve the performance of supercapacitor further .The large specific surface area and good electronic conductivity of graphene improve the performance of supercapacitor dramatically.
Keywords ferrous disulfide（FeS2） graphene（FGs） supercapacitor nanocomposite
目 次
1 绪论 1
1.1引言 1
1.2超级电容器的分类和发展 1
1.2.1 双电层电容器储能原理 1
1.2.2法拉第准电容器储能原理 2
1.3 氧化铁、二硫化铁在超级电容器中的运用 2
1.4 石墨烯基超级电容器的研究发展 3
1.5水/溶剂热合成法 4
1.6研究内容及研究意义 4
2 实验部分 6
2.1实验材料及仪器 6
2.2 Fe2O3@FeS2复合材料的合成 6
2.3 Fe2O3@FeS2@FGs复合材料的合成 7
2.4样品的表征及电化学性能测试 7
2.4.1 XRD 7
2.4.2 扫描电子显微镜（SEM） 7
2.4.3 能谱仪（EDS） 8
2.4.4 电化学性能测试 8
3实验数据分析 10
3.1 XRD结果分析 10
3.2 SEM及EDS结果分析 10
3.2.1 Fe2O3@FeS2 10
3.2.2 Fe2O3@FeS2@FGs 13
3.3 电化学性能分析 14
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 绪论
1.1 引言
化石能源的消耗对全球经济和生态造成了严重的影响，电化学能源设备被广泛认为是一种替代能源[1]。在众多电化学能量储存和转换设备中，超级电容器作为一种新能源设备，具有电容量大、能量密度高、循环性能好的特点，容量可达数千法拉，很快成为研究者广泛关注的储能器件。研究者发现可以利用超级电容器的高能量密度和各类电池电池的高能量比把二者结合起来运用于电动汽车、轨道交通、电动工具等领域，在车辆的起步、加速、制动时，电容器产生大量的电能，从而达到节能和保护电池电源的目的，或者应用在大型轨道交通工具中提供瞬间的高电流。超级电容器实现电荷存储的过程包括界面的电荷转移和电子传递过程，一是活性材料与电解液间的电荷转移过程，另一个则是活性材料与集流体电极间的电子传递过程。随着研究的发展和性能更好的活性材料的发现，超级电容器被广泛认为是将来可以取代电池设备的一种能源器件。