多孔空心碳球的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-08-07 19:50
多孔空心碳球具有獨(dú)特的的空心結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和良好的導(dǎo)電性,在作為超級(jí)電容器的電極材料時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異。對(duì)多孔空心碳球的合成設(shè)計(jì)、表面修飾及官能團(tuán)化是當(dāng)前研究的熱點(diǎn),本論文以三聚氰胺甲醛樹(shù)脂為模板,通過(guò)高溫碳化核-殼結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂-密胺樹(shù)脂復(fù)合材料制備了多孔空心碳球材料,系統(tǒng)地研究了溶劑、模板、元素?fù)诫s對(duì)碳球材料的結(jié)構(gòu)、形貌及性能的影響,并對(duì)所制備的碳球材料均進(jìn)行了電化學(xué)測(cè)試。具體內(nèi)容如下:(1)在醇水體系中,以密胺樹(shù)脂小球作為模板,間苯二酚甲醛樹(shù)脂作為碳前驅(qū)體制備了具有可調(diào)表面形貌的氮摻雜空心碳球。得到的氮摻雜空心碳球粒徑為800 nm,并且分散性良好,通過(guò)提高乙醇濃度,氮摻雜空心碳球的表面由光滑變?yōu)榇植、皺褶最終凹陷。制備的氮摻雜空心碳球氮摻雜量為3.99-4.83%,具有雙介孔結(jié)構(gòu),比表面積為265-405 m2g-1,孔容為0.18-0.29 cm3g-1。其作為超級(jí)電容器電極材料具有高電容、優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)壽命。(2)以三聚氰胺甲醛為模板,以F127為表面活性劑,3-氨基酚甲醛樹(shù)脂為碳前體,制備了具有有序介孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜空心結(jié)構(gòu)碳球。F127也是三聚氰胺甲醛球的尺寸控制劑。...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 超級(jí)電容器的概述
1.3 多孔碳電極材料概述
1.4 本文的研究意義以及主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器以及表征方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.3 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備及測(cè)試儀器
2.4 材料表征方法
2.5 電化學(xué)性能表征方法及原理
2.6 三電極電解池的制備及其測(cè)試
2.7 兩電極固態(tài)超級(jí)電容器的制備及其測(cè)試
3 多孔空心碳球的表面形貌調(diào)控及其電化學(xué)性能
3.1 引言
3.2 不同濃度乙醇溶劑中多孔空心碳球的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
4 多孔空心碳球的尺寸調(diào)控及其電化學(xué)性能
4.1 引言
4.2 不同尺寸模板條件下多孔空心碳球的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
5 多孔空心碳球的元素?fù)诫s及其電化學(xué)性能
5.1 引言
5.2 氮元素?fù)诫s的多孔空心碳球的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J]. 張熊,馬衍偉. 物理. 2011(10)
[2]石墨烯:單原子層二維碳晶體——2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介[J]. 朱宏偉. 自然雜志. 2010(06)
本文編號(hào):3670939
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 超級(jí)電容器的概述
1.3 多孔碳電極材料概述
1.4 本文的研究意義以及主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器以及表征方法
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.3 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備及測(cè)試儀器
2.4 材料表征方法
2.5 電化學(xué)性能表征方法及原理
2.6 三電極電解池的制備及其測(cè)試
2.7 兩電極固態(tài)超級(jí)電容器的制備及其測(cè)試
3 多孔空心碳球的表面形貌調(diào)控及其電化學(xué)性能
3.1 引言
3.2 不同濃度乙醇溶劑中多孔空心碳球的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
4 多孔空心碳球的尺寸調(diào)控及其電化學(xué)性能
4.1 引言
4.2 不同尺寸模板條件下多孔空心碳球的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.4 本章小結(jié)
5 多孔空心碳球的元素?fù)诫s及其電化學(xué)性能
5.1 引言
5.2 氮元素?fù)诫s的多孔空心碳球的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在校期間研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J]. 張熊,馬衍偉. 物理. 2011(10)
[2]石墨烯:單原子層二維碳晶體——2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介[J]. 朱宏偉. 自然雜志. 2010(06)
本文編號(hào):3670939
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