發(fā)布時間：2022-01-15 21:27

　　能源是人類生存和發(fā)展的重要物質基礎,而能量高效存儲和轉換是社會可持續(xù)發(fā)展亟待解決的核心問題之一。超級電容器作為一種新型的能量存儲與轉換裝置,擁有快速充放電,高功率密度以及循環(huán)性能優(yōu)越等一系列優(yōu)點。在便攜式電子產(chǎn)品,醫(yī)療設備以及混合動力汽車等領域展現(xiàn)出廣泛的應用前景。基于不同的儲能機制,超級電容器電極材料可分為兩類,一類是以石墨烯為代表的雙電層電極材料,具有倍率高和循環(huán)性能穩(wěn)定的優(yōu)點,但比電容值偏低；另一類是以聚苯胺為代表的贗電容電極材料,其優(yōu)點為比電容值高,缺點是倍率性能差。為了充分發(fā)揮以上兩種材料的優(yōu)點并彌補其缺點,本論文將聚苯胺與石墨烯進行復合并用作超級電容器電極材料,旨在通過復合后的協(xié)同效應提高復合材料的電化學性能。具體研究內容如下：（1）將植酸作為交聯(lián)劑引入聚苯胺和石墨烯復合結構的構筑過程中,得到聚苯胺/石墨烯復合材料。通過場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）和透射電鏡（TEM）表征,發(fā)現(xiàn)植酸的加入有利于形成聚苯胺/石墨烯三維網(wǎng)絡結構。接著將得到的復合材料用于超級電容器性能測試,由于三維網(wǎng)絡結構的存在,為離子擴散和電子轉移提供了較短的路徑,復合材料表現(xiàn)出較優(yōu)異的比電容。進一步優(yōu)化材料制... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 超級電容器的儲能原理
        1.1.1 雙電層電容器
        1.1.2 贗電容電容器
    1.2 超級電容器常用的電極材料
        1.2.1 電層電容器的電極材料
        1.2.2 贗電容電容器電極材料
    1.3 聚苯胺/石墨烯復合電極材料的制備與性能研究進展
        1.3.1 原位化學氧化聚合法
        1.3.2 原位電聚合法
        1.3.3 自組裝聚合法
        1.3.4 界面聚合法
    1.4 超級電容器的其他組成部分
        1.4.1 電解質
        1.4.2 集流體
    1.5 超級電容器的評價
    1.6 本論文的思路以及研究內容
2 實驗部分
    2.1 實驗試劑和儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 表征方法
        2.2.1 紫外可見吸光光度計(UV-vis)
        2.2.2 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.5 激光顯微拉曼光譜儀(Raman)
        2.2.6 傅里葉紅外光譜(FTIR)
        2.2.7 電化學測試
3 聚苯胺與石墨烯復合網(wǎng)絡結構的構筑及其超級電容器性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 氧化石墨的制備
        3.2.2 以植酸為交聯(lián)劑的聚苯胺/石墨烯復合材料的制備
        3.2.3 電極片的制備及組裝
    3.3 結果與討論
        3.3.1 植酸對于復合材料性能的影響
        3.3.2 GO的還原時間對復合材料性能的影響
        3.3.3 聚苯胺用量對復合材料的影響
        3.3.4 聚合時間對復合材料的電化學性能的影響
        3.3.5 復合材料的循環(huán)穩(wěn)定性
    3.4 本章小結
4 聚苯胺/石墨烯柔性復合材料的構筑及其超級電容器性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 SGF的制備
        4.2.2 PANI/SGF復合材料的制備
        4.2.3 PANI/SGH復合材料的制備
    4.3 結果與討論
        4.3.1 石墨烯片層間限域空間的形成
        4.3.2 PANI/SGF復合材料的構筑
        4.3.3 PANI/SGF復合材料的電化學性能
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超級電容器的原理及應用[J]. 陳英放,李媛媛,鄧梅根.  電子元件與材料. 2008(04)



本文編號：3591349