發(fā)布時(shí)間：2021-07-12 17:01

　　磷腈材料是一類(lèi)以氮原子和磷原子交替為主鏈結(jié)構(gòu),側(cè)鏈可通過(guò)親核取代反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的一類(lèi)有機(jī)-無(wú)機(jī)高分子。其高氮、磷含量有利于原位制備雜原子摻雜的碳材料,且熱解氣脫除過(guò)程中可原位形成氣孔以制備具有互穿孔道結(jié)構(gòu)的多孔碳材料。雜原子摻雜的微/介孔碳材料以其優(yōu)異的電化學(xué)性能在超級(jí)電容器及電催化領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用,但是高分子聚合物前驅(qū)體在碳化過(guò)程中,會(huì)發(fā)生分子鏈的自由運(yùn)動(dòng)并聚集而使最終產(chǎn)物多為少孔的碳?jí)K,因此,論文著手于應(yīng)用不同的化學(xué)原理,制備聚磷腈基多孔碳材料。因聚磷腈特有的化學(xué)活性,可以根據(jù)需要制備含有不同功能取代基的聚合物,論文中,選用了苯基含量較高的苯氧基聚磷腈（PDPP）,可發(fā)生自聚合反應(yīng)的丁香酚氧基環(huán)磷腈（6ECP）和具有化學(xué)交聯(lián)點(diǎn)的對(duì)乙基苯氧基和苯氧基混合取代的芳氧基聚磷腈彈性體（PDAP）為前驅(qū)體,通過(guò)不同的化學(xué)機(jī)理,制備了不同結(jié)構(gòu)和性能的多孔碳材料,并研究了其在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。1、以PDPP為前驅(qū)體,利用傳統(tǒng)的碳化和活化原理,制備了制備了新型的雜原子摻雜多孔碳材料,通過(guò)重點(diǎn)研究800 ℃碳化及活化前后碳材料表面形貌及元素對(duì)比可知,活化過(guò)程使塊狀碳材料的表面產(chǎn)生了大量的孔結(jié)構(gòu),盡管雜... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：152 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１各種能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)換裝置的Ｒａｇｏｎｅ圖｜７］??

和電解質(zhì)之間的電荷轉(zhuǎn)移，如氧化還原反應(yīng)；非法拉第機(jī)制不涉及化學(xué)機(jī)理，主??要是通過(guò)物理過(guò)程將電荷分布在電極表面，而這些物理過(guò)程不涉及化學(xué)鍵的形成??或斷裂ｔ３，９，ｕ＞］。雙電層電容器和贗電容器的電荷儲(chǔ)存機(jī)理如圖１＿２所示。因此，??與贗電容器相比，ＥＤＬＣｓ通常具有更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和更高的速率，但是其提供??的能量密度卻并不高。顧名思義，混合電容器包含了?ＥＤＬＣｓ和贗電容器的雙重??機(jī)制［３］。??０?０??Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ??ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ?Ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｄｔａｎｃｅ??〇?一?…一??＇Ｓ＇?－?Ｊ＾Ｕ－ｓｏｔｖａｔｅｄ?〇?Ｗ??名?ｉ〇ｎ?｜?：Ｒｕ＊ｖ〇２?＋?ｘＨｎＸｅ－??！?＾?￣?＾?＾??２?＾０ｄｏｕｈｌｅ?２；?１?Ｒｕ，ｖ１．ｘｒｕｉｉ，ｘｏ２ｈｘ??＾?，ａｙｅｒ?３?Ｐ??〇?１??ｈ?￣Ｈ￣０．６?ｔｏ?１?ｎｍ?—ｎｍ?ｔｏ?”ｒｒｖｔｈｉｃｋ??圖１－２電化學(xué)雙電層電容（ａ）和贗電容（ｂ）的電荷存儲(chǔ)示意圖［ｉｎ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｃｈａｒｇｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｏｆ?（ａ）?ＥＤＬＣｓ?ａｎｄ?（ｂ）?ｐｓｅｕｄｏｃａｐａｃｉｔｏｒｓ??２??

?ＥＤＬＣｓ是將兩個(gè)電極浸在電解質(zhì)中，中間由具有離子滲透性的隔膜隔開(kāi)［１，１２］。??圖１－３為典型雙電層電容器的充放電示意圖，當(dāng)對(duì)兩電極施加電壓時(shí)，電荷在電??極表面堆積，在不同電荷的吸引下，電解質(zhì)溶液中的離子穿過(guò)隔膜擴(kuò)散到含有相??反電荷的電極材料中的孔結(jié)構(gòu)中，而被隔開(kāi)的電極設(shè)計(jì)能夠防止離子的再結(jié)合，??因此，在每個(gè)電極上都會(huì)產(chǎn)生一層電荷，此過(guò)程中電極和電解質(zhì)之間沒(méi)有電荷轉(zhuǎn)??移［１］。雙電層機(jī)制、較高的電極比表面積以及較小的電極間距都使ＥＤＬＣｓ能夠??獲得比傳統(tǒng)電容器具有更高的能量密度。非法拉第過(guò)程使ＥＤＬＣｓ的電荷存儲(chǔ)具??有可逆性，故而循環(huán)穩(wěn)定性較高，有時(shí)多達(dá)１０５？１０６次［１（），１３］。??〇ｈａｒ９ｉｎｇ，?：ｉ?ｉ：ｉ??＼?Ｓｅｐｅｒａｔｏｒ?／?Ａｃｔｉｖｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ?ａｎｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ??圖１－３超級(jí)電容器的充放電過(guò)程［１］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｈａｒｇｉｎｇ／ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｉｎ?ａ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ??電極材料的理想雙電層電容行為主要由呈矩形的伏安特性曲線體現(xiàn)，如圖??１－４中曲線１所示。從圖中可以看到，當(dāng)電位掃描反轉(zhuǎn)后，電流的正負(fù)也立即發(fā)??生反轉(zhuǎn)。能量的儲(chǔ)存完全依賴(lài)于純粹的靜電作用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氟代烷氧基聚磷腈彈性體的合成及性能研究[J]. 葛徐濤,張雙琨,苗振威,馬翰林,武德珍,吳戰(zhàn)鵬.  固體火箭技術(shù). 2017(01)
[2]交聯(lián)型氟代烷氧基聚膦腈彈性體的制備及其性能研究[J]. 王泊文,張文豪,張雙琨,武德珍,吳戰(zhàn)鵬.  化工新型材料. 2016(09)
[3]乙氧基-苯氧基取代聚磷腈彈性體的合成及其熱性能研究[J]. 張文豪,吳戰(zhàn)鵬,劉偉,武德珍.  北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)



本文編號(hào)：3280302