超級(jí)電容器由于功率密度高、充電時(shí)間短、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有前景的現(xiàn)代能量存儲(chǔ)系統(tǒng),其電極材料是影響超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵因素。炭材料一直被認(rèn)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(shù)制備的炭納米纖維復(fù)合制備超級(jí)電容器電極材料,有望尋求一種制備大比表面積、高長(zhǎng)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(diǎn)考察了材料制備工藝對(duì)煤基石墨烯/炭納米纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、形貌及其電化學(xué)性能的影響,主要研究結(jié)果包括以下三個(gè)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(guò)靜電紡絲技術(shù)及熱處理過(guò)程成功制備得到煤基還原氧化石墨烯負(fù)載多孔炭納米纖維復(fù)合材料（CG/PCNF）。采用SEM、TEM、物理吸附儀對(duì)所制得材料進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)分析,并利用電化學(xué)工作站及電池測(cè)試系統(tǒng)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行電化學(xué)性能分析。研究表明:CG/PCNF作為超級(jí)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(dá)225.1 F/g。（2）以預(yù)氧化處理的靜電紡絲PAN/PMMA復(fù)合... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同能量存儲(chǔ)器件的功率密度和能量密度對(duì)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(chǎng)的作用下，在噴絲針頭頂端勒錐。一旦高壓電場(chǎng)的作用力達(dá)到臨界值，聚前噴射的流體，在噴射的過(guò)程中其溶劑揮發(fā)，裝置接收。目前，通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備出的米級(jí)之間，但很難得到直徑為幾個(gè)納米的均勻紡性和纖維的形貌主要取決于三個(gè)因素，包括件。第一個(gè)因素是聚合物溶液的性質(zhì)，包括聚合粘度，并與所選用聚合物（濃度、分子量、結(jié)構(gòu)）和添加劑（表面活性劑，鹽等）的性質(zhì)息息絲溶液時(shí)，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(xué)碩士學(xué)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(shù)制備的纖維直徑可以達(dá)到納米級(jí)。纖維尺寸的減小將會(huì)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(xué)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(huì)增大，從而可以提高傳感器當(dāng)以靜電紡絲技術(shù)制備的炭納米纖維作為超級(jí)電容器電極材料，比表面積進(jìn)離子的傳輸，從而提高超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。此外，通過(guò)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(wú)機(jī)金屬改性納米材料，如下圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]以太西無(wú)煙煤為前驅(qū)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(zhuǎn)化. 2013(04)



本文編號(hào)：2956859