發(fā)布時間：2021-11-06 16:36

　　為實現可持續(xù)發(fā)展道路,全球性能源危機已經成為人們越來越重視的問題,更有效地利用能源已成為目前的熱點研究方向。因此也大大的激發(fā)了漸進式電極材料的能量儲存/轉換裝置的研究。超級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力學特性是超級電容器的主要性能。合理選擇電極材料,充分利用材料本身的結構優(yōu)勢,電極材料的活性與動力學特性也就相應的有所提高,從而提高超級電容器的電化學性能。本論文內容如下:1、以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為分散劑,通過水熱法和高溫退火制備MnO₂/MWNT復合材料。通過TEM、XRD和XPS等手段表征了MnO₂/MWNT復合材料的形貌與結構。結果表明:在復合材料中,MnO₂均勻分散在MWNT的表面。質量含量為34.43%,在電流密度為1 A/g時,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。是一種良好的超級電容器的電極材料。2、以聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）為分散劑,以GO,MnS... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

擁有漫長的歷史成長歷程如圖1.2 所示，幾十年的研究使得碳基材料在工業(yè)的應用中最為廣泛。周建新[33]等人研究得到實驗中應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）是相對較新的材料，連年來受到了各方面的矚目，它具有優(yōu)異的化學、物理、力學、光學和電學性能。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電性、化學穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性、較大的孔和高的比表面積[37]。碳納米管因為其獨特的性質常作為超級電容器中的電極材料。碳納米管不但可以單獨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合材料，可以大大提高材料的電化學性能。

圖 1.3 單壁碳納米管和多壁碳納米管結構示意圖Figure1.3 the structural diagram of SWNTs and MWNTs 等[38]分別利用導電聚合物聚吡咯（PPy）和聚苯胺（PAN材料的電容可達到 200 F/g 和 370 F/g，并預計多孔結構到達 1100 F/g。成都有機化學所的江奇[39]等人對碳納米發(fā)現 10 納米左右的管徑且管長短和石墨化水平低的多壁更為理想的電極材料。碳納米管的生產技術在當下還沒有電容器上也只是嶄露頭角，要真正的應用到現實中還有一與氧化石墨烯碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體，呈單層蜂窩性極強、強度比較高、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、使用壽命變長等。

【參考文獻】：
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本文編號：3480162