21世紀(jì),解決日趨短缺的能源問(wèn)題和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染,對(duì)我國(guó)的科學(xué)技術(shù)界帶來(lái)了挑戰(zhàn),各種高能電能存儲(chǔ)裝置在未來(lái)的人類社會(huì)發(fā)展中將發(fā)揮不可或缺的作用。近幾年,對(duì)超級(jí)電容器的能量?jī)?chǔ)存機(jī)理和先進(jìn)納米結(jié)構(gòu)材料的研究不斷取得新突破,使超級(jí)電容器的電化學(xué)性能得到了顯著的提高。其中,將一種或多種具有高贗電容的物質(zhì)與不同結(jié)構(gòu)碳材料制備成復(fù)合材料,得到具有較高電化學(xué)性能的新型電極材料。二氧化錳(MnO₂)由于具有高比電容、資源廣、價(jià)格低廉、制備簡(jiǎn)單和環(huán)境友好等特點(diǎn),而聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)不僅具有上述優(yōu)點(diǎn),還具有高導(dǎo)電性,因此均受到廣泛研究。本文選擇具有一定機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性和高導(dǎo)電的碳布(CC)及碳紙(CP)作為碳材料基體,在其表面通過(guò)氣相蒸發(fā)沉積聚合法(EVPP)分別制備了PEDOT/CC、PEDOT/CP、PEDOT/MnO₂/CC和MnO₂/PEDOT/CC可自支撐復(fù)合電極材料,并對(duì)復(fù)合電極材料的形貌與結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試和研究。首先將CC通過(guò)濃硫酸表面蝕刻處理后作為基體材料,采用氣相蒸發(fā)聚合法制備pedo...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器的發(fā)展
        1.2.2 超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
        1.2.3 超級(jí)電容器的種類
        1.2.4 超級(jí)電容器的電極材料
    1.3 PEDOT電極材料研究進(jìn)展
    1.4 課題研究意義及主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料與測(cè)試方法
    2.1 主要實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    2.2 復(fù)合材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.2.2 傅立葉變換紅外光譜分析(FT-IR)
        2.2.3 X射線衍射分析
        2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.5 拉曼光譜分析(Raman)
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.3 交流阻抗測(cè)試
        2.3.4 循環(huán)壽命測(cè)試
第三章 PEDOT/碳布復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 碳布表面處理
        3.2.2 氣相蒸發(fā)沉積聚合法制備PEDOT/CC復(fù)合電極材料
    3.3 PEDOT/CC復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.1 FESEM表面形貌
        3.3.2 FTIR和XRD表征
        3.3.3 Raman表征
        3.3.4 XPS表征
        3.3.5 PEDOT/CC復(fù)合材料的電導(dǎo)率測(cè)試
    3.4 PEDOT/CC復(fù)合材料的電化學(xué)性能表征
        3.4.1 聚合條件對(duì)PEDOT/CC復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響
        3.4.2 兩電極法PEDOT/CC復(fù)合材料電化學(xué)性能表征
        3.4.3 PEDOT/CC復(fù)合材料柔性電極的電化學(xué)性能表征
        3.4.4 PEDOT/CC復(fù)合材料循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 PEDOT/碳紙復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 PEDOT/CP復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形貌表征
        4.3.1 SEM
        4.3.2 FTIR和XRD表征
        4.3.3 Raman表征
        4.3.4 XPS表征
        4.3.5 PEDOT/碳紙復(fù)合材料的電導(dǎo)率測(cè)試
    4.4 PEDOT/碳紙復(fù)合材料電化學(xué)性能表征
        4.4.1 恒流充放電測(cè)試
        4.4.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.3 交流阻抗測(cè)試
        4.4.4 循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 PEDOT/二氧化錳/碳布復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 PEDOT/MnO₂/碳布復(fù)合材料的制備
        5.2.2 MnO₂/PEDOT/碳布復(fù)合材料的制備
    5.3 復(fù)合材料形貌與結(jié)構(gòu)表征
        5.3.1 FESEM表面形貌
        5.3.2 EDS元素分析
        5.3.3 FTIR分析
        5.3.4 Raman光譜分析
        5.3.5 XRD分析
        5.3.6 XPS表征
        5.3.7 PEDOT/MnO₂/碳布復(fù)合材料的電導(dǎo)率測(cè)試
    5.4 PEDOT/MnO₂/碳布復(fù)合材料電化學(xué)性能表征
        5.4.1 三電極體系
        5.4.2 兩電極體系
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3819525