近十年來,人類使用化石能源導(dǎo)致的環(huán)境問題和資源枯竭,使得可再生清潔能源受到社會(huì)的廣泛關(guān)注,例如太陽能、水能、風(fēng)能等。但是可再生清潔能源受到地域環(huán)境的制約,輸出的能量不穩(wěn)定;為了解決這些問題,能量存儲(chǔ)裝置成為研究中的重點(diǎn)。其中超級(jí)電容器因能在幾秒內(nèi)完成充放電、擁有的高能量密度和功率密度能廣泛適用于各種應(yīng)用,引起了學(xué)者研究員們的研究興趣。目前,在超級(jí)電容器中應(yīng)用的材料包含碳基材料、導(dǎo)電高分子聚合物以及過渡金屬氧化物或氫氧化物。研究過程中,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)單一種材料存在著其本身的缺陷限制,而通過不同類型材料復(fù)合會(huì)有效的提升超級(jí)電容器的整體性能。因此,在本課題中探討以碳基材料作為骨架,附著過渡金屬氧化物和氫氧化物從而整體改善超級(jí)電容器的性能。對(duì)于碳基骨架,選用泡沫鎳作為催化劑通過熱裂解的方式制備氮摻雜碳材料（氮摻石墨烯/氮摻雜碳納米管）。通過對(duì)氮摻雜碳進(jìn)行SEM、XRD、Raman以及XPS等表征分析,確定最佳制備方法:以葡萄糖與雙氰胺的質(zhì)量比為1:30研磨混合,再以混合物與泡沫鎳的質(zhì)量比為5:1,在800℃下高溫裂解反應(yīng)一個(gè)小時(shí)。制備出的氮摻雜碳擁有均一、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)且相對(duì)增加了骨架的比表面積以及導(dǎo)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型儲(chǔ)能設(shè)備的Ragone圖

提高新能源汽車的使用壽命[6]。目前，學(xué)者以及科研化超級(jí)電容器的這些優(yōu)異性能，主要從碳基材料、導(dǎo)電高物（氫氧化物中選擇材料作為超級(jí)電容器電極材料。由于其本身性質(zhì)的限制阻礙超級(jí)電容器的綜合性能，在研究過種以上的材料進(jìn)行不同組合，利用不同材料之間的協(xié)同作電容器的性能。級(jí)電容器的分類電容器按照電荷儲(chǔ)存機(jī)制和材料作為劃分標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩以及贗電容器。在電雙層電容器中，比電容來自電極和電法拉第電荷存儲(chǔ)機(jī)制。已經(jīng)用作雙電層電容器電極的材料是米管、多壁碳納米管、還原氧化石墨烯、氣凝膠等。在圖在電容器兩端加壓使得兩個(gè)電極材料在靜電力的作用下在性質(zhì)的電荷，從而存儲(chǔ)電能。因?yàn)殡娙萜鲀蓚�(gè)電極之間沒產(chǎn)生電流。在贗電容器中，比電容由電極界面處的法拉第反

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1-3 所示，是贗電容器的儲(chǔ)能的基本原理圖。贗電容器電渡金屬氧化物以及導(dǎo)電聚合物這兩種，通過氧化還原反應(yīng)與一般電容有差異。贗電容電極材料因?yàn)榭梢詫⒛芰孔優(yōu)橥ㄟ^高比表面積提高活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)移速率，所以能產(chǎn)生大電容容量的近百倍。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳材料在電雙層電容器電極應(yīng)用的最新研究[J]. 黃靖茹,柯澤豪.  高科技纖維與應(yīng)用. 2005(04)
[2]超級(jí)電容器應(yīng)用于汽車的優(yōu)勢(shì)及前景[J]. Mike Dale,張魯濱.  汽車維修與保養(yǎng). 2004(05)
[3]溫室效應(yīng)與厄爾尼諾現(xiàn)象問題[J]. 唐棣華.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 1998(03)

碩士論文
[1]活性層摻雜對(duì)聚合物太陽能電池的性能影響研究[D]. 孫璐.吉林大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3251109