發(fā)布時(shí)間：2021-11-06 16:36

　　為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路,全球性能源危機(jī)已經(jīng)成為人們?cè)絹?lái)越重視的問(wèn)題,更有效地利用能源已成為目前的熱點(diǎn)研究方向。因此也大大的激發(fā)了漸進(jìn)式電極材料的能量?jī)?chǔ)存/轉(zhuǎn)換裝置的研究。超級(jí)電容器的特性目前令人十分滿意,如高功率密度,更快的充電/放電率,優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和較寬的工作溫度范圍。電極材料的活性和動(dòng)力學(xué)特性是超級(jí)電容器的主要性能。合理選擇電極材料,充分利用材料本身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),電極材料的活性與動(dòng)力學(xué)特性也就相應(yīng)的有所提高,從而提高超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。本論文內(nèi)容如下:1、以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為分散劑,通過(guò)水熱法和高溫退火制備MnO₂/MWNT復(fù)合材料。通過(guò)TEM、XRD和XPS等手段表征了MnO₂/MWNT復(fù)合材料的形貌與結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:在復(fù)合材料中,MnO₂均勻分散在MWNT的表面。質(zhì)量含量為34.43%,在電流密度為1 A/g時(shí),1 M的Na2SO4溶液中比電容為285.12 F/g,而且具有好的循環(huán)周期穩(wěn)定性和電容保持率高等特點(diǎn)。是一種良好的超級(jí)電容器的電極材料。2、以聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）為分散劑,以GO,MnS... 

【文章來(lái)源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩種電荷存儲(chǔ)機(jī)理示意圖：(a)雙電層電容；(b)法拉第贗電容Figure1.1(a)Schematicdiagramofchargestoragemechanismsofelectrochemicaldouble-layercapacitance(EDLC);(b)Schematicdiagramofchargestoragemechanismsofpseudocapacitance

擁有漫長(zhǎng)的歷史成長(zhǎng)歷程如圖1.2 所示，幾十年的研究使得碳基材料在工業(yè)的應(yīng)用中最為廣泛。周建新[33]等人研究得到實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用最為廣泛碳基材料有活性炭、碳納米管、石墨烯和碳納米角等。圖 1.2 碳材料的發(fā)展史Fig. 1.2 history of carbon materials1.5.1 碳納米管碳納米管（CNTs）是相對(duì)較新的材料，連年來(lái)受到了各方面的矚目，它具有優(yōu)異的化學(xué)、物理、力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性能。Koziol K.[34-36]等人研究到碳納米管（CNTs）分為單壁碳納米管（SWNTs）和多壁碳納米管（MWNTs）（如圖 1.3 所示）。碳納米管具有良好的導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、較大的孔和高的比表面積[37]。碳納米管因?yàn)槠洫?dú)特的性質(zhì)常作為超級(jí)電容器中的電極材料。碳納米管不但可以單獨(dú)作為電容器的電極材料，并且能作為載體與其他電極材料形成復(fù)合材料，可以大大提高材料的電化學(xué)性能。

圖 1.3 單壁碳納米管和多壁碳納米管結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.3 the structural diagram of SWNTs and MWNTs 等[38]分別利用導(dǎo)電聚合物聚吡咯（PPy）和聚苯胺（PAN材料的電容可達(dá)到 200 F/g 和 370 F/g，并預(yù)計(jì)多孔結(jié)構(gòu)到達(dá) 1100 F/g。成都有機(jī)化學(xué)所的江奇[39]等人對(duì)碳納米發(fā)現(xiàn) 10 納米左右的管徑且管長(zhǎng)短和石墨化水平低的多壁更為理想的電極材料。碳納米管的生產(chǎn)技術(shù)在當(dāng)下還沒(méi)有電容器上也只是嶄露頭角，要真正的應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中還有一與氧化石墨烯碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，呈單層蜂窩性極強(qiáng)、強(qiáng)度比較高、透光性非常高、比表面積很大等諸池的電極材料，同比普通電池，加入石墨烯材料能使容量性更強(qiáng)、使用壽命變長(zhǎng)等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SnO2-Decorated Graphene/Polyaniline Nanocomposite for a High-Performance Supercapacitor Electrode[J]. Guo Chen,Qiu-Feng Lü,Hai-Bo Zhao.  Journal of Materials Science & Technology. 2015(11)
[2]表面官能團(tuán)化增強(qiáng)碳納米籠超級(jí)電容器性能[J]. 夏婧竹,王立偉,胡仁之,趙進(jìn),賴紅偉,楊立軍,王喜章,胡征.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]單壁碳納米管在陰離子表面活性劑溶液中的分散懸浮和團(tuán)聚沉降性能研究(英文)[J]. Kun YANG,Zi-li YI,Qing-feng JING,Dao-hui LIN.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2014(08)
[4]納米限域的儲(chǔ)氫材料[J]. 鄒勇進(jìn),向翠麗,邱樹君,褚海亮,孫立賢,徐芬.  化學(xué)進(jìn)展. 2013(01)
[5]碳納米管的純化[J]. 周亮,劉吉平,李曉合.  化學(xué)通報(bào). 2004(02)
[6]高分子聚合物超電容器研究[J]. 王曉峰,孔祥華,解晶瑩,劉慶國(guó).  電子元件與材料. 2001(05)
[7]化學(xué)二氧化錳工藝研究[J]. 游川北.  中國(guó)錳業(yè). 2001(03)
[8]雙電層電容器有機(jī)電解液研究進(jìn)展[J]. 李建玲,梁吉,徐景明,毛宗強(qiáng).  電源技術(shù). 2001(03)



本文編號(hào)：3480162