超級電容器由于功率密度高、充電時間短、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點,被認為是最有前景的現(xiàn)代能量存儲系統(tǒng),其電極材料是影響超級電容器性能的關鍵因素。炭材料一直被認為是一種理想的電極材料,而煤炭作為自然界富存的碳源,以其為原料制備煤基石墨烯材料,并將其與靜電紡絲技術制備的炭納米纖維復合制備超級電容器電極材料,有望尋求一種制備大比表面積、高長徑比、低電阻率及高性能電極材料的新途徑和新工藝。本論文重點考察了材料制備工藝對煤基石墨烯/炭納米纖維復合材料結構、形貌及其電化學性能的影響,主要研究結果包括以下三個方面:（1）以煤炭為原料制備煤基氧化石墨烯（CGO）,并以CGO、聚丙烯腈（PAN）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為原料,通過靜電紡絲技術及熱處理過程成功制備得到煤基還原氧化石墨烯負載多孔炭納米纖維復合材料（CG/PCNF）。采用SEM、TEM、物理吸附儀對所制得材料進行形貌和結構分析,并利用電化學工作站及電池測試系統(tǒng)對復合材料進行電化學性能分析。研究表明:CG/PCNF作為超級電容器電極材料在三電極體系下6M的KOH溶液中的比電容可達225.1 F/g。（2）以預氧化處理的靜電紡絲PAN/PMMA復合... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同能量存儲器件的功率密度和能量密度對比圖

噴絲針頭）和收集裝置（如圖 1.2）。高壓電源物溶液在高壓電場的作用下，在噴絲針頭頂端勒錐。一旦高壓電場的作用力達到臨界值，聚前噴射的流體，在噴射的過程中其溶劑揮發(fā)，裝置接收。目前，通過靜電紡絲技術制備出的米級之間，但很難得到直徑為幾個納米的均勻紡性和纖維的形貌主要取決于三個因素，包括件。第一個因素是聚合物溶液的性質，包括聚合粘度，并與所選用聚合物（濃度、分子量、結構）和添加劑（表面活性劑，鹽等）的性質息息絲溶液時，溶劑乙醇和去離子水的體積比必須是包括聚合物溶液的流量、電壓以及紡絲噴頭與收件，包括靜電紡絲箱體的溫度和空氣濕度。例聚合物，包括聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PV纖維的形態(tài)和孔隙率[36-38]。

安科技大學碩士學位論文擠壓紡絲法、離心紡絲法和靜電紡絲法所得纖維尺寸的差別，研究發(fā)現(xiàn)熔和離心紡絲法制備的纖維直徑分別在 50-160 mm 和 0.25-2.2m[43]m 之間，絲技術制備的纖維直徑可以達到納米級。纖維尺寸的減小將會使材料的比從而改善材料的性能。例如，靜電紡絲納米纖維作為化學傳感器的活性層比表面積的增大，其與分析物的接觸面積也會增大，從而可以提高傳感器當以靜電紡絲技術制備的炭納米纖維作為超級電容器電極材料，比表面積進離子的傳輸，從而提高超級電容器的電化學性能。此外，通過靜電紡絲到各種各樣多功能納米纖維，包括聚合物納米材料，無機金屬改性納米材料，如下圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]以太西無煙煤為前驅體制備煤基石墨烯的研究[J]. 張亞婷,周安寧,張曉欠,邱介山.  煤炭轉化. 2013(04)



本文編號：2956859