超級電容器具有循環(huán)穩(wěn)定性高、充放電速率快、功率密度高、適用溫度范圍廣以及環(huán)境友好等一些優(yōu)勢,所以引起了研究人員的普遍關(guān)注。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,超級電容器的發(fā)展開始實(shí)現(xiàn)飛躍,有望被用于混合動力電動汽車、便攜的電子設(shè)備以及大型的工業(yè)儀器。過渡金屬氧化物（例如:NiO,CoO,MnO₂,RuO₂等）及其化合物具有很高的理論電容和可變的價(jià)態(tài),所以可以作為超級電容器的電極材料使用,然而由于電極材料中仍存在氧化物的電導(dǎo)性差以及納米孔中的離子輸運(yùn)性差的缺點(diǎn),會損害超級電容器的性能。采用柔性的非晶/納米晶合金作為前驅(qū)體通過簡單的一步去合金化方法增加其比表面積/反應(yīng)活性位點(diǎn);在母合金中添加導(dǎo)電性好/活性高的金屬元素增加離子/電子的輸運(yùn)性;或調(diào)控其結(jié)構(gòu)或形貌增加比表面積/反應(yīng)活性位點(diǎn),可以提高其電化學(xué)性能。本論文中為了研究電極材料的電化學(xué)性能,采用了循環(huán)伏安（CV）法和恒流充放電（GCD）法進(jìn)行測試;為了分析材料的微觀形貌,采用了XRD、DSC、SEM、TEM、BET等測試手段;為了研究電極材料中元素的化學(xué)結(jié)合形態(tài),使用XPS的測試手段。本論文的具體研究內(nèi)容為:... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所)浙江省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一次能源向二次能源轉(zhuǎn)化的示意圖[2]

第一章 緒 論源的使用對全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的影響，從圖1-1可以看到，和別，發(fā)達(dá)國家（圖中的高收入國家）的能源消耗相對更高[1]。能源有式，大體上分為兩種：一次能源以及二次能源。一次能源是指天然生過任何形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能源，例如原油，太陽能，潮汐能，煤炭，生然鈾，風(fēng)能，地?zé)崮�，在重力作用下下落流動的水以及天然氣等。二能源載體，是指采用一些轉(zhuǎn)換的方法，將一次能源進(jìn)行加工以后得到形式，例如：汽油，電，柴油，氫氣，熱，乙醇，丁醇等。一次能源能源的過程如圖1-2所示[2]。由于一次能源具有存儲量有限或不能持點(diǎn)，所以需要將其轉(zhuǎn)化成二次能源，方便使用。

根據(jù)儲能機(jī)理通常將超級電容器分成兩種：電化學(xué)雙電層電容器（EDLCs，法拉第過程）和贗電容器（法拉第過程）。非法拉第過程不涉及化學(xué)機(jī)理，僅過電荷吸脫附這一物理過程進(jìn)行儲能，而法拉第贗電容儲能過程是通過電極和解質(zhì)之間發(fā)生法拉第氧化還原進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移[11]，從而儲存能量。EDLCs 中外加電場時(shí)，受電荷吸引與排斥作用，電解質(zhì)中的陽離子擴(kuò)散到極、陰離子擴(kuò)散到正極，在電解質(zhì)/正負(fù)電極的相界面處形成電荷相反的兩個層，引起電勢差，可以看作是兩個單電層串聯(lián)的結(jié)果，這種形式叫做雙電層。于僅發(fā)生物理電荷轉(zhuǎn)移，電極材料幾乎沒有體積或形態(tài)變化，這就導(dǎo)致 EDLCs循環(huán)壽命較長。雖然 EDLCs 表現(xiàn)出優(yōu)異的功率密度和較長的使用壽命，但是的能量密度仍然比較低。由于碳材料的表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性好、本低以及導(dǎo)電性好，因此一般用作 EDLCs 的電極，包括碳納米管[12, 13]、性炭[14-18]、碳?xì)饽z[19]以及碳纖維[20]等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬玻璃的功能性應(yīng)用及相關(guān)基礎(chǔ)研究[J]. 王軍強(qiáng).  中國材料進(jìn)展. 2014(05)
[2]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)



本文編號：3328848