發(fā)布時(shí)間：2022-02-22 03:05

　　當(dāng)前社會(huì)新能源的廣泛應(yīng)用與電子設(shè)備和電動(dòng)汽車的不斷發(fā)展,對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)和動(dòng)力電池性能提出了更高的要求。本論文針對(duì)目前超級(jí)電容器比容量較低、電極活性物質(zhì)成本高、充放電速度慢等問題,提出開發(fā)一種新型碳電極材料。金屬有機(jī)框架（MOF）材料結(jié)構(gòu)具有可以自主調(diào)節(jié)、孔隙度高、結(jié)構(gòu)有序、比表面積大、易于合成等優(yōu)點(diǎn),且碳化MOF材料的過程,結(jié)構(gòu)和本身特有性能不發(fā)生改變,因此可以通過碳化金屬有機(jī)框架前驅(qū)體作為制備具有介孔、微孔雜合的3D碳材料。本論文采用Al基MOF作為前驅(qū)體制備多孔碳,該方法生產(chǎn)成本較低、制備的多孔碳材料具有橢球形的新型結(jié)構(gòu),比表面積較大、熱穩(wěn)定性較高、且電化學(xué)性能優(yōu)于其他碳材料。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、首先選取硝酸鋁（Al（NO3）3）和均苯三甲酸（H3BTC）通過水熱法合成均苯三甲酸鋁（Al-BTC）,然后高溫碳化Al-BTC制備多孔碳材料。掃描電鏡（SEM）、BET吸附等溫測(cè)試（BET）、X射線衍射（XRD）、恒流充放電等測(cè)試結(jié)果表明,由Al-BTC作前驅(qū)體制備多孔碳的最佳條件是Al-BTC的合成溫度是120 ℃,合成時(shí)間是9h,Al-BTC的焙燒溫度是800 ℃,焙燒時(shí)間為2... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【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)電容器的概述
        1.2.1 超級(jí)電容器的發(fā)展歷程
        1.2.2 超級(jí)電容器種類和原理
    1.3 超級(jí)電容器電極材料
        1.3.1 傳統(tǒng)的碳基電極材料
            1.3.1.1 活性炭
            1.3.1.2 石墨烯
            1.3.1.3 碳納米管
        1.3.2 金屬有機(jī)框架制備多孔碳材料
            1.3.2.1 金屬有機(jī)框架發(fā)展概述
            1.3.2.2 直接碳化MOFs材料制備多孔碳
            1.3.2.3 碳化加入二次碳源的MOFs材料制備多孔碳
    1.4 本課題的選題意義與研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 鋁基多孔碳的制備及電化學(xué)性能的究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.3.1 探索制備最佳性能多孔碳的研究條件
            2.3.1.1 Al-BTC不同合成溫度對(duì)多孔碳性能的影響
            2.3.1.2 A1-BTC不同合成時(shí)間對(duì)多孔碳性能的影響
            2.3.1.3 Al-BTC不同焙燒溫度對(duì)電化學(xué)性能的影響
            2.3.1.4 Al-BTC不同焙燒時(shí)間對(duì)電化學(xué)性能的影響
        2.3.2 多孔碳結(jié)構(gòu)和形貌表征
        2.3.3 多孔碳電化學(xué)性能的表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 活化對(duì)多孔碳電化學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 結(jié)果討論
        3.3.1 KOH活化對(duì)多孔碳性能的影響
            3.3.1.1 KOH活化對(duì)多孔碳結(jié)構(gòu)和形貌的影響
            3.3.1.2 KOH活化對(duì)多孔碳電化學(xué)性能的影響
        3.3.2 HNO_3活化對(duì)多孔碳性能的影響
            3.3.2.1 HNO_3活化對(duì)多孔碳結(jié)構(gòu)和形貌的影響
            3.3.2.1 HNO_3活化對(duì)多孔碳電化學(xué)性能的表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 氮摻雜對(duì)多孔碳電化學(xué)性能的影響
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 結(jié)果討論
        4.3.1 摻雜不同種類氮源對(duì)多孔碳性能的影響
        4.3.2 不同三聚氰胺比例對(duì)多孔碳性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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