超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)能裝置,與其他儲(chǔ)能器件相比它具有充電速度快,循環(huán)使用壽命長(zhǎng),能量轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事等領(lǐng)域。超級(jí)電容器電容性能的提高主要在于優(yōu)異的電極材料的開(kāi)發(fā),而電極材料的導(dǎo)電性和離子在材料內(nèi)部的擴(kuò)散性是影響電容性能的最主要因素。氧化石墨烯（GO）是一種擁有一些石墨烯特性的多層或單層的片狀碳材料。由于GO片層之間排列的規(guī)整性,所以GO擁有良好的離子擴(kuò)散性,是一種優(yōu)良的電極材料,但是在制備GO的過(guò)程中GO分子在范德華力的作用下會(huì)出現(xiàn)不可避免的團(tuán)聚和堆疊,從而導(dǎo)致電化學(xué)性能的降低。石墨纖維具有良好的導(dǎo)電性并且擁有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將其與GO復(fù)合能夠提升材料的能量密度和功率密度,是一種能夠發(fā)揮出復(fù)合材料優(yōu)良電化學(xué)性能的有效方法。電泳沉積是合成微納米材料的一種方法,是指膠體粒子在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)在對(duì)電極表面沉積成膜的過(guò)程。在電泳沉積過(guò)程中把石墨纖維作為陽(yáng)極,由于GO表面具有羥基、羧基等豐富的含氧基團(tuán),在電場(chǎng)的作用下會(huì)向陽(yáng)極移動(dòng),從而合成氧化石墨烯/石墨纖維復(fù)合材料。因?yàn)镚O在溶液中電離程度較小,導(dǎo)致其在石墨纖維上負(fù)載率較低,所以我們?cè)趃o上引入na+以增加其負(fù)載率... 

【文章來(lái)源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.1 雙電層超級(jí)電容器
        1.2.2 贗電容超級(jí)電容器
    1.3 超級(jí)電容器的特點(diǎn)及應(yīng)用
        1.3.1 超級(jí)電容器的特點(diǎn)
        1.3.2 超級(jí)電容器的應(yīng)用
    1.4 超級(jí)電容器電極材料研究現(xiàn)狀
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 金屬氧化物
        1.4.3 導(dǎo)電聚合物
    1.5 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.5.1 石墨烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.5.2 石墨烯的制備
    1.6 石墨烯及其復(fù)合材料在超級(jí)電容器電極材料上的應(yīng)用
        1.6.1 石墨烯
        1.6.2 石墨烯與高分子復(fù)合材料
        1.6.3 石墨烯與炭黑復(fù)合材料
        1.6.4 石墨烯與碳納米管復(fù)合材料
        1.6.5 石墨烯與碳纖維復(fù)合材料
    1.7 課題的提出及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑與表征手段
    2.1 主要原料與化學(xué)試劑
    2.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 材料性能的表征方法
        2.3.1 物理性質(zhì)表征
        2.3.2 負(fù)載率的表征
        2.3.3 電化學(xué)性能表征
第三章 電泳沉積法制備氧化石墨烯/石墨纖維及其形貌和結(jié)構(gòu)的分析
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 氧化石墨烯的制備
        3.2.2 氧化石墨烯與石墨纖維復(fù)合材料的制備
        3.2.3 氧化石墨烯膜和GO-GFC的熱處理
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 負(fù)載率和電泳條件間的關(guān)系
        3.3.2 氧化石墨烯的形貌分析
        3.3.3 GO-GFC和GONa-GFC的形貌、結(jié)構(gòu)及組成分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 GO-GFC和GONa-GFC的電化學(xué)性能分析
    4.1 引言
    4.2 不同電泳條件對(duì)復(fù)合材料的電化學(xué)性能的影響
        4.2.1 復(fù)合材料的循環(huán)伏安性能
        4.2.2 復(fù)合材料的恒電流充放電性能
    4.3 不同電流密度對(duì)復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響
    4.4 負(fù)載率的變化對(duì)復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響
    4.5 復(fù)合材料的循環(huán)性能測(cè)試
    4.6 r GO和r GO-GFC的電化學(xué)性能研究
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用二氧化錳制備超級(jí)電容器及其電化學(xué)性能研究[J]. 邢寶巖,焦晨旭,趙建國(guó).  山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[2]水合肼還原氧化石墨烯的研究[J]. 肖淑華,沈明,朱沛英,張東.  材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2011(02)
[3]二氧化釕/活性炭復(fù)合電極的制備及性能[J]. 甘衛(wèi)平,劉繼宇,師響,劉泓,李祥,馬賀然.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
[4]石墨烯的氧化還原法制備及結(jié)構(gòu)表征[J]. 楊勇輝,孫紅娟,彭同江.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[5]微波固相剝離法制備功能化石墨烯及其電化學(xué)電容性能研究(英文)[J]. 薛露平,鄭明波,沈辰飛,呂洪嶺,李念武,潘力佳,曹潔明.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[6]超級(jí)電容器的原理及應(yīng)用[J]. 陳英放,李媛媛,鄧梅根.  電子元件與材料. 2008(04)
[7]超級(jí)電容器及應(yīng)用探討[J]. 張琦,王金全.  電氣技術(shù). 2007(08)
[8]超級(jí)電容器提供重要的高功率特性[J]. Robert Tressler.  電子產(chǎn)品世界. 2004(20)
[9]碳納米管用作超級(jí)電容器電極材料[J]. 王貴欣,瞿美臻,陳利,于作龍.  化學(xué)通報(bào). 2004(03)
[10]熱解溫度對(duì)MnO2電容行為的影響[J]. 劉獻(xiàn)明,張校剛.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2003(05)

碩士論文
[1]納米四氧化三鈷系化合物的合成及其超級(jí)電容性能的研究[D]. 王習(xí)文.中南大學(xué) 2012
[2]石墨烯、石墨烯/碳納米管的制備及其超級(jí)電容器性能研究[D]. 葛士彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3583261