新型綠色的超級電容器因其充放電快、循環(huán)穩(wěn)定性好、功率密度高以及環(huán)境友好等特點備受關(guān)注。隨著電子產(chǎn)品朝向折疊、彎曲以及可穿戴功能的開發(fā),柔性超級電容器的研究非常有效的提供能量存儲,具有高柔性、可折疊、可拉伸以及可穿戴等特性。如何在不犧牲電容性能的情況下盡可能的提高其機(jī)械性能、循環(huán)穩(wěn)定性能成為研究熱點,關(guān)鍵問題在于制備出高性能柔性電極材料。聚乙烯醇（PVA）作為高柔性材料具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、易于成膜,但其本身絕緣基本無電容性能;碳納米管（CNT）有著優(yōu)異的電學(xué)、機(jī)械性能,本論文針對CNT以及高分子聚合物PVA的特性,通過CNT的有效填充,采用機(jī)械混合、水熱復(fù)合以及原位聚合等方法,得到導(dǎo)電性良好、獨(dú)立的復(fù)合薄膜,作為柔性對稱電極應(yīng)用在超級電容器中。本論文主要研究結(jié)果如下:1、以PVA為原材料,利用其高溫下易溶于水,易于成膜的特性,通過機(jī)械混合CNT納米材料,制得PVA/CNT復(fù)合薄膜,具有優(yōu)異柔性與電化學(xué)性能,電化學(xué)性能測試的電容為16.5 mF/cm²。2、為了提高PVA/CNT復(fù)合薄膜的電容性能,采用一步水熱對碳納米管進(jìn)行復(fù)合修飾,碳納米管（CNT）與... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
    1.3 超級電容器的分類
    1.4 超級電容器的電極材料
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 金屬氧化物
        1.4.3 導(dǎo)電聚合物
    1.5 超級電容器的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.1 電極材料的研究
        1.5.2 柔性電極材料的研究
    1.6 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
        1.6.1 本論文的研究目的
        1.6.2 本論文的主要內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑及儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 復(fù)合材料的表征方法
        2.2.1 拉曼光譜(Raman)
        2.2.2 X射線衍射(XRD)
        2.2.3 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.4 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        2.2.5 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
        2.2.6 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
    2.3 電化學(xué)性能表征
        2.3.1 循環(huán)伏安法(Cyclic Voltammetry)
        2.3.2 恒電流充放電(Galvanostatic Charge/Discharge)
        2.3.3 交流阻抗譜(Electrochemical Impedance Spectroscopy)
    2.4 電化學(xué)性能評價參數(shù)
        2.4.1 比電容
        2.4.2 阻抗性能
        2.4.3 循環(huán)穩(wěn)定性能
        2.4.4 能量密度和功率密度
    2.5 超級電容器的組裝
        2.5.1 工作電極的制作及超級電容器的組裝
        2.5.2 三電極測試和兩電極測試法
第3章 PVA/CNT復(fù)合薄膜的制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 PVA/CNT薄膜的制備
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 電化學(xué)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 掃描電子顯微鏡
        3.3.2 拉曼光譜分析
        3.3.3 紅外光譜分析
        3.3.4 PVA/CNT復(fù)合薄膜
        3.3.5 電化學(xué)表征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 PVA/CNT@Ni(HCO_3)_2復(fù)合薄膜的制備與性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 CNT@Ni(HCO3)2復(fù)合材料的制備
        4.2.2 PVA/CNT@Ni(HCO3)2薄膜的制備與器件組裝
        4.2.3 材料表征
        4.2.4 電化學(xué)表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 電子顯微分析
        4.3.2 X射線光電子能譜分析
        4.3.3 X射線衍射分析
        4.3.4 拉曼光譜分析
        4.3.5 傅里葉變換紅外光譜分析
        4.3.6 電化學(xué)性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第5章 PVA/CNT/PANI復(fù)合薄膜的制備與性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 PVA/CNT/PANI薄膜的制備
        5.2.2 柔性超級電容器的組裝
        5.2.3 材料表征
        5.2.4 電化學(xué)表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 掃描電子顯微鏡
        5.3.2 X射線衍射分析
        5.3.3 拉曼光譜分析
        5.3.4 傅里葉變換紅外光譜分析
        5.3.5 電化學(xué)性能測試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二氧化錳/聚苯胺（MnO2/PANI）復(fù)合電極材料的研究進(jìn)展[J]. 莊釗,王文姣,馬勇,韓永芹,白瑞欽,李廷希.  功能材料. 2019(11)
[2]超級電容器綜述[J]. 楊盛毅,文方.  現(xiàn)代機(jī)械. 2009(04)



本文編號：3187765