隨著化石燃料資源的日漸枯竭和對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,開發(fā)出具有能量密度高、高功率的可替代能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換裝置引起了人們的重視。超級(jí)電容器由于具有功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作電位寬和溫度范圍可操作性大等特點(diǎn),在能量存儲(chǔ)裝置方面的研究受到了廣泛地關(guān)注。電極材料作為超級(jí)電容器的關(guān)鍵要素,一直吸引著廣泛的研究興趣,而碳材料由于其優(yōu)異的導(dǎo)電性、大的表面積、良好的化學(xué)穩(wěn)定性,已廣泛地應(yīng)用于電極材料。多孔的碳化物衍生碳材料較之于傳統(tǒng)的多孔碳材料,具有更高的孔隙率和更佳的導(dǎo)電性�，F(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的多孔碳化物衍生的碳,其存在的形式主要是粉末、涂料和薄膜,不能獨(dú)立地作為電極材料來(lái)使用。當(dāng)作為電極材料使用時(shí),必須借助于聚合物粘接劑來(lái)制備完整的電極,因此較大幅度地降低了整個(gè)裝置的電化學(xué)性能。在自支撐電極材料的制備中,靜電紡絲已成為一種成熟的制備技術(shù)。本論文主要以靜電紡絲,碳熱還原等工藝技術(shù)來(lái)制備柔性、耐火和導(dǎo)電的碳化鉭/碳復(fù)合納米纖維（TaC/CNFs）膜。此外,經(jīng)靜電紡絲、高溫碳化、金屬離子刻蝕的工藝路線合成了一系列柔性多孔的碳化鉭/碳復(fù)合納米纖維（P-TaC/CNFs）膜,以此為電極材料成功地制備了一系列柔性超級(jí)... 

【文章來(lái)源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

碳納米管的模擬示意圖

聚合物紡絲溶液在高壓電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生直徑低至納米范圍的一維連續(xù)的聚合物納米纖維。靜電紡絲的基本原理可以追溯到 100 年前，當(dāng)電壓被施加到拉伸流體時(shí)[63]，產(chǎn)生的細(xì)纖維。雖然自那以來(lái)已經(jīng)進(jìn)行了顯著的改進(jìn)，但是具有其工作原理的基本裝置還是類似的，如圖 1-3（A）所示�；镜碾娂徑z裝置通常包括用于控制聚合物溶液流速的注射泵，用于噴射纖維的噴絲頭，用于收集纖維的收集器和用于在噴絲頭和收集器之間施加電流的高壓電源[64]。當(dāng)聚合物溶液在高電壓下“充電”，導(dǎo)致產(chǎn)生靜電力。靜電力和表面張力之間的平衡使得溶液的半球形表面輪廓成為圓錐形狀，所謂的“泰勒錐”，如圖 1-3 (B)所示[65]。當(dāng)電場(chǎng)足夠高時(shí)，使得噴射將從噴絲頭噴射時(shí)，靜電力克服了表面張力。在“泰勒錐”附近的初始射流是直的。噴射后，靜電斥力在由于溶劑的蒸發(fā)，帶電射流變得更強(qiáng)，導(dǎo)致射流分裂成許多微小的射流。在這個(gè)階段的過(guò)程是不穩(wěn)定的，導(dǎo)致射流螺旋，導(dǎo)致攪動(dòng)區(qū)域。當(dāng)射流到達(dá)收集器時(shí)，由于溶劑的進(jìn)一步蒸發(fā)，它們變得固化成纖維。(A)(B)

用來(lái)研究電極表面的電化學(xué)性質(zhì)及行為，其中包括判斷電極否發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的贗電容電容器還是理想矩形的雙電來(lái)計(jì)算比電容值等。當(dāng)循環(huán)伏安曲線呈現(xiàn)近似矩形狀態(tài)時(shí)，，則計(jì)算這種材料的單位質(zhì)量比電容量如式 1-4[81]：Cm= I/m.dU/dt （式 2-1）/dt 為掃描速度，V/s；I 為電流，A；m 為電極活性物質(zhì)的出現(xiàn)氧化還原峰時(shí)，即是贗電容電容器，則這種比電容量如Cm= Q/m ΔE （式 2-2） 為電極活性物質(zhì)的質(zhì)量，g；Q 為電量的積分，C；ΔE 為循范圍，V。）恒流充放電測(cè)試方法，又稱計(jì)時(shí)電勢(shì)法。是指在恒電流的極或電容器進(jìn)行充放電，并持續(xù)記錄電勢(shì)隨時(shí)間的變化的曲放電曲線，我們可以知道很多有效信息，其中包括電壓，充放與電阻的關(guān)系等，再通過(guò)以下公式如（式 2-3）、（式 2-4）、（式算出比電容量 Cs、功率密度等。計(jì)時(shí)電位曲線如圖


本文編號(hào)：2934826