隨著人類社會對能源需求的逐漸加大,電化學儲能裝置進入了人們的視野,電化學儲能器件在人類的日常生活中發(fā)揮著重要的作用,在交通運輸、電力輸運、激光武器制造以及便攜式設備應用中都被廣泛應用。電化學儲能器件中,電極材料的選擇是至關重要的,決定著器件的電化學性能。尋找性能佳且環(huán)保安全的電極材料成為了儲能領域的研究熱題。本文研究了一種可再生且具有一定氧化還原性的小分子醌類生物質胡桃醌,通過對其進行提取、改性及復合等操作,使其成為理想的電極材料。（1）通過冷浸提取法結合超聲提取法,從核桃青皮中提取胡桃醌小分子,并使用紅外光譜和核磁共振氫譜對其微觀結構進行表征分析。再將胡桃醌涂布在碳纖維布集流體上制備電極,并對其進行了循環(huán)伏安、恒電流充放電以及交流阻抗測試。結果表明在5 mA的電流強度下胡桃醌電極的質量比容量為61.4 F g^-1,并在測試過程中出現(xiàn)了溶解的問題導致胡桃醌材料的循環(huán)壽命較低,有待改善。（2）使用對甲苯磺酸一水合物為摻雜劑,在恒電流條件下,電化學共聚制備了胡桃醌/聚吡咯復合材料。并采用電鏡掃描及紅外光譜分析對其進行了表征,結果表明聚吡咯成功聚合并致密覆蓋在胡桃醌材料... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超級電容器結構示意圖

第一章緒論5(1)雙電層電容器圖1-2雙電層電容器充放電原理示意圖對于雙電層電容器而言，只有當離子解離與吸收行為（形成于放電與充電過程）出現(xiàn)在電解質/電極界面時，電容器才能實現(xiàn)能量的存儲，當電荷出現(xiàn)轉移時，電容器并不能進行能量儲存[23]。從一定程度上而言，能夠接觸到的電極材料表面積決定了電容行為，可以表示如下：=（1-1）在上述計算公式中，我們將電容表示為C，將電解質介電常數(shù)表示為εr，將真空介電常數(shù)表示為ε0，將電極/電解質間的有效厚度表示為d，將浸沒在電解質中的電極表面積表示為A。相對于以往的介電電容器而言，在雙電層電容器里，d值極小，其數(shù)值只有幾埃之大，所以，能夠在雙電層電容器中獲得更高的電容。對于雙電層電容器而言，有效厚度d、電解質種類、電極比表面積在很大程度上就決定了電容值。就雙電層電容器而言，其在充電時，電解質會出現(xiàn)大量的陽離子與陰離子，雙電層電容器的正表面上會停駐陰離子，負電極表面則會吸引大量的陽離子。在儲存能量時，電極上發(fā)生的高度可逆的非氧化還原反應。雙電層電容器的這種存儲機制與其他儲能系統(tǒng)相比，能非�？焖俚匚蘸洼斔湍芰�，并具有長循環(huán)壽命，幾乎沒有電容性衰落。根本原因可歸因于物理吸附和解吸過程。

第二章 實驗方法和原理 2.4.1 循環(huán)伏安法 (CV) 循環(huán)伏安法為基本方法之一，將一定掃描率的先行電壓施加到電極上之后，通過記錄氧化還原過程階段所呈現(xiàn)出的一些響應電流信號，通過一系列的繪制等操作后，我們也就可以得到電流-電位兩者的關系曲線，超級電容器電極的表面電化學行為、電容特性、可逆性、是否發(fā)生氧化還原反應等性質都可以通過 CV 曲線得出，下圖 2-1 為循環(huán)伏安測試的掃描電壓信號圖。

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]青龍衣中胡桃醌提取工藝研究[J]. 曲中原,鄒翔,胡國軍,崔蘭,季宇彬.  中醫(yī)藥學報. 2008(04)
[5]電化學電容器的特點及應用[J]. 張治安,鄧梅根,胡永達,楊邦朝.  電子元件與材料. 2003(11)
[6]載氧化釕碳納米管超級電容器電極(英文)[J]. 王曉峰,王大志,梁吉.  物理化學學報. 2003(06)
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博士論文
[1]導電聚合物基納米復合高比容電極及器件研究[D]. 楊文耀.電子科技大學 2015

碩士論文
[1]聚蒽醌類材料和MoS2納米片在電化學儲能中的應用探索[D]. 周玉.蘇州大學 2016



本文編號：2975624