超級電容器是一種介于二次電池和傳統(tǒng)電容器之間的新型儲能元件,與二次電池相比,具有更高的功率密度,清潔環(huán)保;與傳統(tǒng)超級電容器相比,具有高能量密度、高倍率性能、長循環(huán)壽命(高達10 w次以上)。目前關(guān)鍵的科學問題是如何獲得能量密度高、功率密度大和循環(huán)壽命長的材料或器件,另外成本和綠色環(huán)保也是在設(shè)計過程中經(jīng)�？紤]的。本文圍繞目前存在的關(guān)鍵科學問題展開,選擇和制備合適的正負極電極材料構(gòu)建高性能非對稱超級電容器。本文從設(shè)計制備正極材料著手,首先以多孔材料MOFs為原材料,采用一步水熱和酸刻蝕Zn-MOFs成功制備了分級多孔UiO-66(HP-UiO-66)。XRD和XPS結(jié)果表明,雙金屬MOFs中Zn-MOFs的去除是制備HP-UiO-66的關(guān)鍵。氮氣吸附脫附等溫線和孔徑分布結(jié)果表明,HP-UiO-66比表面積和微孔面積分別為874和379 m² g^-1,HP-UiO-66的介孔主要分布在2.5-4.5 nm,總孔體積和微孔體積分別為1.08和0.35 cm³ g^-1。用作超級電容器正極材料,在電流密度為0....

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器的分類
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容器
        1.2.3 混合超級電容器
    1.3 非對稱超級電容器電極材料
        1.3.1 非對稱超級電容器正極材料
            1.3.1.1 金屬氧化物或氫氧化物
            1.3.1.2 金屬有機骨架
        1.3.2 非對稱超級電容器負極材料
            1.3.2.1 多孔碳
            1.3.2.2 石墨烯
            1.3.2.3 碳納米管
            1.3.2.4 金屬氧化物
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 以Zn/Zr-MOFs為模板制備分級多孔MOFs及其超級電容器性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 樣品的制備
        2.2.2 樣品的表征
        2.2.3 電化學測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        2.3.2 電化學測試
            2.3.2.1 UiO-66和HP-UiO-66電極的電化學性能
            2.3.2.2 非對稱超級電容器PC//HP-UiO-66的電化學性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 以Fe/Zr-MOFs為模板制備分級多孔MOFs及其電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品的制備
        3.2.2 樣品的表征
        3.2.3 電化學測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.2 電化學測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CNTs/Fe₂O₃和CNTs/MnO₂的制備及其非對稱超級電容器性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 樣品的制備
        4.2.2 樣品的表征
        4.2.3 電化學測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.2 電化學測試
            4.3.2.1 CNTs/Fe₂O₃和CNTs/MnO₂電極的電化學性能
            4.3.2.2 非對稱超級電容器CNTs/Fe₂O₃//CNTs/MnO₂的電化學性能
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3889665