生物質(zhì)碳復(fù)合材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 17:42
超級(jí)電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器和二次充電電池之間的綠色儲(chǔ)能器件,有著循環(huán)壽命長、功率密度高、充電時(shí)間短、工作溫度范圍寬等特性。電極材料是超級(jí)電容器的核心部件。通過制備性能突出的電極材料來提高超級(jí)電容器電容性能。本文以常見的農(nóng)作物廢棄物-稻殼作為為生物質(zhì)碳前驅(qū)體,通過調(diào)控制備工藝,得到生物質(zhì)碳,用于雙電層超級(jí)電容器電極材料。再采用原位復(fù)合的形式制備生物質(zhì)碳/MnO2復(fù)合材料,提升原碳材料的比電容。具體研究內(nèi)容如下:選用稻殼作為碳源,采用NaOH溶液水熱和去離子水水熱兩種預(yù)處理方法,和未處理的稻殼,接著進(jìn)行碳化及KOH活化,得到稻殼多級(jí)孔碳材料。通過物理表征分析后可知,水熱反應(yīng)預(yù)處理后的碳材料石墨化程度和介孔數(shù)量增加。經(jīng)NaOH溶液水熱預(yù)處理得到的稻殼碳材料,比表面積高達(dá)2850 m2·g-1,介孔比達(dá)到49.3%。在6 M KOH中,HMMC-NaOH可以獲得302 F·g-1的比電容。經(jīng)5000次大電流充放電循環(huán)后,比電容保留率接近90%。采用NaOH溶液水熱預(yù)處理后的稻殼作為...
【文章來源】:武漢工程大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
多級(jí)孔碳的SEM圖:(a)HMMC-NaOH,(b)HMMC-HT,(c)MC-DCFig.2.1SEMimagesof(a)HMMC-NaOH,(b)HMMC-HTand(c)MC-DC
圖 2.1 多級(jí)孔碳的 SEM 圖:(a) HMMC-NaOH,(b) HMMC-HT,(c) MC-DCFig.2.1 SEM images of (a) HMMC-NaOH, (b) HMMC-HTand (c) MC-DC3.2 Raman 分析
18 2.3 (a) 77 K 下樣品氮吸脫附曲線,(b) QSDFT 法計(jì)算的樣品孔徑分布曲Fig. 2.3 (a) Nitrogen adsorption/desorption isotherms at 77 K and (b) pore sizdistributions calculated by the QSDFT method of samples圖 2.3(b)為根據(jù) QSDFT 法計(jì)算碳材料的孔徑分布圖,可以發(fā)MC-NaOH在小介孔方面存在大量的分布。微孔在大約 0.78 nm 的位置數(shù)量最多。這些微孔有利于電解液中的離子在靜電作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料的電化學(xué)性能[J]. 徐曉,田艷紅,張學(xué)軍. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]稻殼的綜合開發(fā)利用[J]. 劉曉峰,李莉. 山東食品發(fā)酵. 2009(03)
[3]新型貯能單元超級(jí)電容器[J]. 桂長清. 電池工業(yè). 2003(04)
[4]氧化釕/活性炭超級(jí)電容器電極材料的研制[J]. 王曉峰,王大志,梁吉. 稀有金屬材料與工程. 2003(06)
[5]超級(jí)電容器研究及其應(yīng)用[J]. 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡旭宇,李志強(qiáng). 稀有金屬. 2003(03)
[6]金屬氧化物超級(jí)電容器及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 朱修鋒,景曉燕. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2002(03)
本文編號(hào):3065594
【文章來源】:武漢工程大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
多級(jí)孔碳的SEM圖:(a)HMMC-NaOH,(b)HMMC-HT,(c)MC-DCFig.2.1SEMimagesof(a)HMMC-NaOH,(b)HMMC-HTand(c)MC-DC
圖 2.1 多級(jí)孔碳的 SEM 圖:(a) HMMC-NaOH,(b) HMMC-HT,(c) MC-DCFig.2.1 SEM images of (a) HMMC-NaOH, (b) HMMC-HTand (c) MC-DC3.2 Raman 分析
18 2.3 (a) 77 K 下樣品氮吸脫附曲線,(b) QSDFT 法計(jì)算的樣品孔徑分布曲Fig. 2.3 (a) Nitrogen adsorption/desorption isotherms at 77 K and (b) pore sizdistributions calculated by the QSDFT method of samples圖 2.3(b)為根據(jù) QSDFT 法計(jì)算碳材料的孔徑分布圖,可以發(fā)MC-NaOH在小介孔方面存在大量的分布。微孔在大約 0.78 nm 的位置數(shù)量最多。這些微孔有利于電解液中的離子在靜電作
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料的電化學(xué)性能[J]. 徐曉,田艷紅,張學(xué)軍. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]稻殼的綜合開發(fā)利用[J]. 劉曉峰,李莉. 山東食品發(fā)酵. 2009(03)
[3]新型貯能單元超級(jí)電容器[J]. 桂長清. 電池工業(yè). 2003(04)
[4]氧化釕/活性炭超級(jí)電容器電極材料的研制[J]. 王曉峰,王大志,梁吉. 稀有金屬材料與工程. 2003(06)
[5]超級(jí)電容器研究及其應(yīng)用[J]. 朱磊,吳伯榮,陳暉,劉明義,簡旭宇,李志強(qiáng). 稀有金屬. 2003(03)
[6]金屬氧化物超級(jí)電容器及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 朱修鋒,景曉燕. 功能材料與器件學(xué)報(bào). 2002(03)
本文編號(hào):3065594
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