近十年來,人類使用化石能源導致的環(huán)境問題和資源枯竭,使得可再生清潔能源受到社會的廣泛關(guān)注,例如太陽能、水能、風能等。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,能量存儲裝置成為研究中的重點。其中超級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,引起了學者研究員們的研究興趣。目前,在超級電容器中應(yīng)用的材料包含碳基材料、導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合會有效的提升超級電容器的整體性能。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電容器的性能。對于碳基骨架,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）。通過對氮摻雜碳進行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)一個小時。制備出的氮摻雜碳擁有均一、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)且相對增加了骨架的比表面積以及導... 

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

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型儲能設(shè)備的Ragone圖

提高新能源汽車的使用壽命[6]。目前，學者以及科研化超級電容器的這些優(yōu)異性能，主要從碳基材料、導電高物（氫氧化物中選擇材料作為超級電容器電極材料。由于其本身性質(zhì)的限制阻礙超級電容器的綜合性能，在研究過種以上的材料進行不同組合，利用不同材料之間的協(xié)同作電容器的性能。級電容器的分類電容器按照電荷儲存機制和材料作為劃分標準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機制。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電極材料在靜電力的作用下在性質(zhì)的電荷，從而存儲電能。因為電容器兩個電極之間沒產(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)大學工程碩士學位論文 1-3 所示，是贗電容器的儲能的基本原理圖。贗電容器電渡金屬氧化物以及導電聚合物這兩種，通過氧化還原反應(yīng)與一般電容有差異。贗電容電極材料因為可以將能量變?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】：
期刊論文
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[2]超級電容器應(yīng)用于汽車的優(yōu)勢及前景[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.  化學研究與應(yīng)用. 1998(03)

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



本文編號：3251109