KLI

에너지 저장 부품을위한 2D 양자 복합 니켈 기반 재료

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Abstract
리튬 이온 전지 및 슈퍼 커패시터의 전기 화학적 특성을 높이기 위해 친환경 공법으로 여러 종류의 전극 소재를 개발했습니다. 하나의 복합 재료는 p 형 반도체의 니켈 산화물 또는 수산화물이고 다른 하나는 양자점의 n 형 반도체입니다. 박사 학위 논문은 니켈 기반 재료와 2D 양자점을 사용하는 복합 재료와 관련된 네 가지 주제를 포함합니다. 복합재는 슈퍼 커패시터 전극 또는 리튬 이온 배터리 양극으로 추가로 사용되었으며, 뛰어난 사이클링 성능을 나타내는 전기 화학 워크 스테이션에서 전기 화학적 특성을 확인했습니다. 첫 번째 부분에서는 주형이나 계면 활성제를 사용하지 않고 층상 나노 구조 전구체 α-Ni(OH)2를 간단한 습식 화학 합성 방법으로 준비한 다음 NiO (h-NiO) 마이크로 튜브로 하소했습니다. Li-ion 배터리의 양극 전극 인 h-NiO 마이크로 튜브는 200 사이클 후 0.5C (1C = 717mA/g)의 전류 밀도에서 770mAh/g의 크게 향상된 사이클 용량과 98.8%의 매우 높은 컬럼 빅 효율을 제공합니다. 두 번째 부분에서는 붕소 도핑 g-C3N4 양자점 (B-CNQD)이 KOH 절단에 의해 합성되었습니다. 그런 다음 함 침법에 의해 표면 Ni(OH)2 나노 플라워에 흡착됩니다. 최고의 B-CNQDx-Ni 샘플은 1.5 A/g에서 1700 F/g의 우수한 비 정전 용량을 가지고 있습니다. 세 번째 부분에서는 간단한 열수 반응을 통해 제조된 탄소 천 (G-NH//CC)에 합성 그래 핀 양자점 GQD/Ni(OH)2가 있습니다. 최대 비정전 용량은 1 A/g에서 1825 F/g이고 높은 에너지 밀도는 2021 W/kg에서 80.8 Wh/kg입니다. 마지막으로, Mxene 양자점은 다른 용매를 사용하여 마이크로파 보조제와 열수 반응을 통해 합성되었습니다. 최고의 MQD-Ni//Ni 폼 샘플은 1 A/g에서 1660 F/g의 뛰어난 비 용량을 가지고 있습니다.|For increasing the electrochemical properties of lithium-ion batteries and supercapacitors, we have developed several kinds of electrode materials by environment-friendly methods. One of composites materials is p-type semiconductor nickel oxide/hydroxide, the other is n-type semiconductor of quantum dots. In this my doctor subjects, there are four topics about 2D quantum dots composites with nickel-based materials. The composites were further used as a supercapacitor electrode or lithium-ion battery anode, and their electrochemical properties were checked by electrochemical workstation, that exhibited outstanding cycling performance.
In first part, we prepared hierarchical nanostructured NiO (h-NiO) microtubes by a simple wet-chemical synthesis without the use of template or surfactant, followed by the calcination of α-Ni(OH)2 precursor. As anode electrode of Li-ion batteries, the h-NiO microtubes deliver largely enhanced cycle capacity of 770 mAh/g at a current density of 0.5 C (1 C= 717 mA/g) after 200 cycles and extremely high columbic efficiency of 98.8%, as compared to the NiO rods. In second part, we have composites graphene quantum dots (GQDs)/Ni(OH)2 on carbon cloth (G-NH//CC) prepared through simple hydrothermal reactions. It has a maximum specific capacitance of 1825 F/g at 1 A/g and a high energy density of 80.8 Wh/kg at 2021 W/kg. In third part, boron doping g-C3N4 quantum dots (B-CNQDs) were synthesized by KOH cutting. Then adsorbed on the surface Ni(OH)2 nanoflowers by impregnation method. The best B-CNQDx-Ni sample has an excellent specific capacitance of 1700 F/g at 1.5 A/g. Finally, Mxene quantum dots were synthesized by hydrothermal reactions with microwave assistant with different solvent. The best MQD-Ni//Ni foam sample has an excellent specific capacitance of 1660 F/g at 1 A/g.
Author(s)
홍의문
Issued Date
2021
Awarded Date
2021-08
Type
Dissertation
URI
https://oak.ulsan.ac.kr/handle/2021.oak/6008
http://ulsan.dcollection.net/common/orgView/200000501191
Alternative Author(s)
HONG YIWEN
Affiliation
울산대학교
Department
일반대학원 화학공학전공
Advisor
Won Mook Choi
Degree
Doctor
Publisher
울산대학교 일반대학원 화학공학전공
Language
eng
Rights
울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
Appears in Collections:
Chemical Engineering > 2. Theses (Ph.D)
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