未來社會實現(xiàn)由油氣時代到可再生能源（太陽能、潮汐、風(fēng)能等）時代的跨越,需要首先解決可再生能源不連續(xù)性以及不穩(wěn)定性所導(dǎo)致的難以大規(guī)模利用的瓶頸。高效的儲能器件的研制開發(fā)是解決這一瓶頸的關(guān)鍵。超級電容器作為一種新型的功率補償和儲能裝置,結(jié)合了傳統(tǒng)電容器與鋰離子電池的優(yōu)勢特點,既具有快速的充放電能力又具有較高的能量儲存密度,填補了兩種傳統(tǒng)技術(shù)間的空白,是高效儲能器件的重點發(fā)展對象之一。本論文旨在設(shè)計高性能的非對稱超級電容器電極材料,保證材料的容量的同時改善材料的循環(huán)性能,倍率性能,使其具有一定的應(yīng)用價值。本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:一,通過采用改進(jìn)的磷化處理,在Co3O4納米片表面引入了磷酸根離子,有效提升表面反應(yīng)活性,增強電化學(xué)電容性能。二,設(shè)計合成了多種石墨烯基電極材料,如分等級多孔石墨烯、三維多孔石墨烯電極。三,基于磷酸根離子改性氧化鈷正極和石墨烯負(fù)極組裝了非對稱超級電容器,并研究其電化學(xué)性能。本論文研究了一種磷酸根離子（H2PO4-、PO3-）對四氧化三鈷電極材料進(jìn)行表面改性的方法,通過不同磷酸根離子對Co3O4超薄納米片電極進(jìn)行表面改性。提出了改性過程中超薄納米片表面形貌演化... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
        1.2.1 超級電容器工作原理
        1.2.2 超級電容器的分類
    1.3 超級電容器電極的優(yōu)化策略
        1.3.1 非金屬元素改性
        1.3.2 電極材料的納米結(jié)構(gòu)化
        1.3.3 其他表面改性策略
    1.4 氧化鈷作為超級電容器電極材料的研究進(jìn)展
    1.5 石墨烯作為超級電容器電極材料的研究進(jìn)展
    1.6 本論文研究內(nèi)容及目的
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 研究目的
2 實驗設(shè)計與測試
    2.1 實驗試劑
    2.2 試驗儀器設(shè)備
3 Co_3O_4正極表面磷酸根離子改性
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 處理碳布
        3.2.2 合成Co_3O_4納米片陣列
        3.2.3 合成磷酸根離子摻雜的Co_3O_4納米片
    3.3 材料的電化學(xué)性能測試與分析
        3.3.1 材料表征
        3.3.2 電化學(xué)性能測試
    3.4 材料的儲能機理研究
    3.5 本章小結(jié)
4 石墨烯基負(fù)極材料研究
    4.1 引言
    4.2 三維石墨烯凝膠負(fù)極
        4.2.1 實驗部分
        4.2.2 材料的電化學(xué)性能測試與分析
    4.3 分等級多孔石墨烯
        4.3.1 實驗部分
        4.3.2 材料的電化學(xué)性能測試與分析
        4.3.3 材料的儲能機理研究
    4.4 PCO//石墨烯基非對稱超級電容器
        4.4.1 PCO//三維石墨烯凝膠
        4.4.2 PCO//分等級多孔石墨烯
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)
    5.1 小結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級電容器研究進(jìn)展:從電極材料到儲能器件[J]. 宋維力,范麗珍.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[2]超級電容器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 余麗麗,朱俊杰,趙景泰.  自然雜志. 2015(03)
[3]新型能源器件——超級電容器研究發(fā)展最新動態(tài)[J]. 鐘海云,李薦,戴艷陽,李慶奎.  電源技術(shù). 2001(05)

博士論文
[1]碳納米管及氧化鎳超級離子電容器的研究[D]. 梁逵.電子科技大學(xué) 2002



本文編號：3685404