超級電容器作為一種新型的儲能原件,被廣泛的應用在儲能領域。在交流線性濾波領域,鋁電解電容器（AECs）一直作為唯一一種商業(yè)電容器被廣泛使用。鋁電解電容作為一種電解電容器,存在體積大,能量密度低等缺點,不適宜現(xiàn)如今的柔性電子領域。石墨烯由于其超高的比表面積、優(yōu)異的電化學性能以及良好的機械性能使得它有望成為下一代超級電容器最有潛力的材料。本文利用氧化石墨烯（GO）作為前驅體,通過在金屬片（Ni、Co、Fe）表面原位的組裝制備了一種厚度可控的超薄石墨烯薄膜。在GO還原的過程中伴隨著金屬的氧化,石墨烯片層上均勻的形成了金屬氧化物納米粒子。在惰性氣氛中,通過控制不同的退火溫度,利用金屬納米粒子與石墨烯的碳熱反應在石墨烯片層上形成納米孔洞�？偟膩碚f就是發(fā)明了一種可以大規(guī)模制備了一種厚度可控,孔徑可調的超薄石墨納米篩薄膜。將超薄石墨烯納米篩薄膜作為電極制備超級電容器運用在交流線性濾波上,超薄石墨烯納米篩薄膜在120 Hz時,電容達到7.6 Fcm-3,功率密度能達到3000 W cm-3。更為重要的是這種超薄石墨烯納米篩薄膜在120 Hz時,其相角值為-82.3°而且RC時間常數(shù)為0.32 ms,此... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電化學電容器、電解電容、非電解電容

圖 1-1 a）傳統(tǒng)電容器儲能示意圖，b）超級電容器儲能示意圖贗電容電容器電容器不同于雙電層電容器，贗電容電容是指在電極的表面發(fā)生快還原反應從而產(chǎn)生的電容[14]，是除雙電層之外的另一種電容。贗電式的儲能，通過電子的得失的一種法拉第過程。由于是一個法拉第贗電容的容量和能量密度一般要高于雙電層電容[15]。但是這種法拉穩(wěn)定性和充放電速率，實際中需要在高能量密度和低循環(huán)壽命、慢及低效率中作出權衡，以滿足實際的需要。理論模型是由 Conway[16]于 1992 年首先提出�？偟膩碚f，贗電容電制可以概括為三種：1）電吸附（electrosorption）如表面晶格中心中的欠電位沉積；2）嵌入（intercalation）如 Li 嵌入 TiS 和 CoO2；3）（redox reactions）如水合氧化物和水合還原物之間的轉化。以上的

圖 1-2 電容器的分類以及常用材料超級電容器優(yōu)缺點其他儲能原件一樣，超級電容器也是優(yōu)缺點并存的集合體。超級電容器可以傳統(tǒng)電容器和可充電電池之間的橋梁。有了電容器的功率以及循環(huán)壽命，也電電池的高能量密度特性。由公式（1-3）可知電容器的電容正比于電極的面電極之間的距離成反比，超級電容器一般具有超大的表面積 A 和超小的間距一般要遠遠大于傳統(tǒng)電容器；再者由公式（1-4）可知，電容器的能量密度正 C，不難理解其能量密度也要遠遠的大于傳統(tǒng)電容器。(1-3)(1-4)二次電池而言，一個方面電池能夠儲存大量的電荷但是不能夠在短時間內釋密度�。硪环矫娉夒娙萜鲀Υ娴碾娏坎蝗缍坞姵兀芰棵芏炔蝗缍�


本文編號：2904750