隨著柔性/可折疊電子器件的發(fā)展,開發(fā)具有彎折穩(wěn)定性的柔性儲能器件已成為電化學儲能領域研究的前沿之一。超級電容器具有高功率密度、短充電時間和長循環(huán)壽命等特點,無疑在此領域具有廣闊的應用前景。作為超級電容器的核心部件,電極是決定超級電容器綜合性能優(yōu)劣的關鍵因素。因此,開發(fā)新一代高性能柔性電極材料對超級電容器的研究和應用具有重大意義。聚苯胺作為一種通用型導電聚合物,具有低成本,易于合成,相對高的理論電容量以及柔性特性,可以用于超級電容器柔性電極材料,但其較差的循環(huán)穩(wěn)定性限制了其電化學性能的發(fā)揮。行之有效的方法是將聚苯胺跟其他各類電極材料復合后使用。另一方面,氮化鈦材料具有優(yōu)良的導電性能,并且有序陣列結(jié)構的氮化鈦材料擁有利于荷電快速傳輸?shù)耐ǖ?可獲得優(yōu)異的倍率性能,因此氮化鈦納米陣列有望成為一種新型電極材料應用于儲能領域。本文旨在設計、制備基于氮化鈦納米陣列基底的聚苯胺柔性復合電極材料,分別以鈦箔和碳纖維為柔性集流體來構建氮化鈦納米管和納米線陣列材料,探索材料制備工藝、微觀結(jié)構和電化學特性之間的聯(lián)系。并在此基礎上,從提高電極材料功率密度、能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性的角度去構建經(jīng)優(yōu)化設計的多元柔性復合... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器的工作原理
        1.2.2 超級電容器的性能
    1.3 柔性超級電容器
        1.3.1 柔性超級電容器的組成
        1.3.2 柔性電極材料
        1.3.3 柔性超級電容器的現(xiàn)狀與問題
    1.4 陣列聚苯胺材料在超級電容器中的應用
        1.4.1 聚苯胺的結(jié)構性質(zhì)與應用
        1.4.2 陣列聚苯胺納米材料的制備方法
            1.4.2.1 原位聚合法
            1.4.2.2 電化學法
            1.4.2.3 模板技術
        1.4.3 聚苯胺基復合材料概況
    1.5 陣列鈦材料在超級電容器中的應用
        1.5.1 氧化鈦的結(jié)構性質(zhì)與應用
        1.5.2 氧化鈦陣列材料的制備
            1.5.2.1 氧化鈦納米管陣列的制備
            1.5.2.2 氧化鈦納米線陣列的制備
        1.5.3 氧化鈦陣列材料的改性
        1.5.4 氮化鈦陣列材料
    1.6 本論文的研究目的與內(nèi)容
    參考文獻
第二章 聚苯胺/氮化鈦納米管陣列的電化學電容性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 聚苯胺/氮化鈦納米管陣列材料的制備
        2.2.2 樣品的結(jié)構表征
        2.2.3 樣品的電化學性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚苯胺/氮化鈦納米管陣列材料的制備過程分析
        2.3.2 聚苯胺/氮化鈦納米管陣列的形態(tài)特征和結(jié)構分析
        2.3.3 聚苯胺/氮化鈦納米管陣列的電化學性能分析
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 聚苯胺/氮化鈦納米線陣列復合材料的電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 聚苯胺/氮化鈦納米線陣列的制備
        3.2.2 樣品的結(jié)構和形貌表征
        3.2.3 樣品的電化學性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 聚苯胺/氮化鈦納米線陣列的形態(tài)特征分析
        3.3.2 聚苯胺/氮化鈦納米線陣列的結(jié)構分析
        3.3.3 聚苯胺/氮化鈦納米線陣列的電化學性能分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 聚苯胺/氧化錳/氮化鈦納米線陣列的電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 聚苯胺/氧化錳/氮化鈦納米線陣列的制備
        4.2.2 樣品的結(jié)構和形貌表征
        4.2.3 樣品的電化學性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 聚苯胺/氧化錳/氮化鈦納米線陣列的形態(tài)特征分析
        4.3.2 聚苯胺/氧化錳/氮化鈦納米線陣列復合材料的結(jié)構分析
        4.3.3 聚苯胺/氧化錳/氮化鈦納米線陣列復合材料的電化學性能分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 聚苯胺/碳層/氮化鈦納米線陣列的增強電化學性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 聚苯胺/碳層/氮化鈦納米線陣列的制備
        5.2.2 樣品的結(jié)構和形貌表征
        5.2.3 樣品的電化學性能測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 聚苯胺/碳層/氧化鈦納米線陣列的形態(tài)特征分析
        5.3.2 聚苯胺/碳層/氮化鈦納米線陣列的結(jié)構分析
        5.3.3 聚苯胺/碳層/氮化鈦納米線陣列的電化學性能分析
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 全文總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝



本文編號：3277623