隨著全球氣候變暖、環(huán)境污染加劇以及化石燃料的日漸枯竭,能源和環(huán)境的問題日益受到人們關注,迫切需要研究和應用綠色環(huán)保、高效的能量儲存和轉(zhuǎn)換裝置的新技術(shù)。在能源應用相關領域研究中,鋰離子電池、超級電容器和燃料電池是三種重要的研究方向和解決途徑。超級電容器是一種介于二次電池與傳統(tǒng)電容器間的儲能器件,其作為一種清潔、高效的新能源存儲裝置,以高功率密度、長循環(huán)壽命和快速充放電的能力等優(yōu)點而成為競相研究的熱點。典型的超級電容器主要由電極、隔膜、電解質(zhì)三部分組成,根據(jù)電極材料的儲能機理,可以將超級電容器大致分為兩類:依靠材料表面的靜電吸附儲能的雙電層電容器和利用材料表面或者近表面發(fā)生的氧化還原反應儲能的贗電容器。超級電容器的性能很大程度上依賴于電極材料的選擇,研發(fā)高性能的電容器材料是目前電容器的研究的重要工作內(nèi)容。本文以SiC低維納米材料為研究對象,以SiC材料優(yōu)異的穩(wěn)定性為出發(fā)點,圍繞超級電容器在應用中遇到的環(huán)境溫度變化、尺寸要求、和能量密度要求等問題展開研究,主要工作如下:1.利用簡單的兩步陽極氧化法在4H-SiC單晶片上刻蝕生成了具有陣列結(jié)構(gòu)的SiC納米孔陣列,兩步陽極氧化是為了解決由刻蝕產(chǎn)生... 

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的概述
        1.2.1 超級電容器的發(fā)展歷程
        1.2.2 超級電容器的組成
        1.2.3 超級電容器的分類及儲能機理
        1.2.4 超級電容器的特點及應用
    1.3 超級電容器的測試方法和性能指標
        1.3.1 超級電容器的測試方法
        1.3.2 超級電容器的性能指標
    1.4 超級電容器電極材料研究進展
        1.4.1 碳材料在雙電層電容器中的應用
        1.4.2 碳化物材料在雙電層電容器中的應用
        1.4.3 金屬氧化物在超級電容器中的應用
        1.4.4 導電聚合物在超級電容器中的應用
    1.5 本文的選題意義和研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 一體化SiC納米陣列電極制備及其寬溫電化學性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 本實驗材料制備所用的試劑和儀器設備
        2.2.2 電極材料的制備步驟
        2.2.3 樣品的形貌結(jié)構(gòu)和成分表征設備和方法
        2.2.4 樣品的電化學性能表征方法
    2.3 電極材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征
    2.4 電極的電化學性能表征
        2.4.1 室溫下電化學性能測試
        2.4.2 不同溫度下電化學性能表征
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 SiC納米陣列薄膜制備及其電化學性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗所用化學試劑及設備列表
        3.2.2 電極材料制備和器件組裝
        3.2.3 樣品的結(jié)構(gòu)和成分表征方法
        3.2.4 電化學測試方法
    3.3 電極材料的形貌和結(jié)構(gòu)表征
    3.4 電極的電化學性能表征
        3.4.1 三電極體系下的電化學表征
        3.4.2 樣品的兩電極測試表征
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 一維多孔SiC納米線陣列結(jié)構(gòu)的制備及電化學性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗所用化學試劑及設備
        4.2.2 電極材料制備工藝
        4.2.3 樣品的結(jié)構(gòu)和成分的表征方法
        4.2.4 電化學測試方法
    4.3 材料結(jié)構(gòu)和形貌表征
    4.4 樣品的電化學性能表征
        4.4.1 樣品的三電極測試表征
        4.4.2 樣品的兩電極測試表征
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 SiC/聚苯胺復合材料的制備及其電化學性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗中用到的試劑和設備
        5.2.2 電極制備
        5.2.3 樣品的結(jié)構(gòu)和成分表征方法
        5.2.4 電化學測試方法
    5.3 形貌和結(jié)構(gòu)測試結(jié)果分析
    5.4 樣品的電化學性能表征
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
作者簡介及博士期間的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]四種晶型MnO2超級電容器電極材料的電化學性能研究[J]. 危震坤,華小珍,肖可,周賢良,葉志國.  電化學. 2015(04)
[4]不同類型的酸摻雜對聚苯胺結(jié)構(gòu)和電導率的影響[J]. 於黃中,陳明光,黃河.  華南理工大學學報(自然科學版). 2003(05)
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本文編號：3733983