超級電容器作為一種高效的能量存儲裝置,具有廣闊的應用前景。碳納米管因具有高的比表面積和良好的導電性,是超級電容器研究的熱點材料,但制備過程通常采用催化劑和粘結(jié)劑,對電化學性能和力學性能存在嚴重影響。本論文在316L不銹鋼表面進行化學氣相沉積(CVD)制備碳納米管陣列,無需外源催化劑和粘結(jié)劑,即可用于超級電容器電極。直接在不銹鋼基體上生長的碳納米管陣列與基底結(jié)合牢固,接觸電阻極小,具有很高的比表面積。通過可控氧化使碳納米管陣列暴露出更多的邊平面結(jié)構(gòu)以提升電化學活性。通過負載高電容活性的過渡金屬氧化物MnO₂,有效改善半導體MnO₂導電性和倍率性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)在316L不銹鋼表面通過化學氣相沉積法制備碳納米管陣列,再經(jīng)過化學氧化處理,可控暴露出碳納米管的邊平面,電極的親水性得到極大提高。通過電化學方法沉積MnO₂納米材料,以1.0 mol/L Na₂SO₄和0.2mol/L Mn(Ac)₂的混合電解質(zhì)溶液,通過調(diào)整電沉積時間(400s,800s,...

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【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
    1.3 超級電容器工作原理
        1.3.1 雙電層電容器工作原理
        1.3.2 贗電容器工作原理
    1.4 超級電容器電極材料分類
        1.4.1 碳材料
        1.4.2 過渡金屬氧化物
        1.4.3 導電聚合物
    1.5 超級電容器的應用
    1.6 超級電容器性能提高與優(yōu)化策略
    1.7 本論文的選題背景和主要內(nèi)容
        1.7.1 選題背景
        1.7.2 主要內(nèi)容
第2章 實驗儀器和表征方法
    2.1 實驗材料和實驗儀器
    2.2 表征手段
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 透射電子顯微鏡
        2.2.3 拉曼光譜
        2.2.4 X射線光電子能譜
        2.2.5 接觸角測試
    2.3 電化學性能測試
        2.3.1 循環(huán)伏安測試
        2.3.2 恒電流充放電測試
        2.3.3 電化學阻抗譜測試
    2.4 碳納米管的制備
    2.5 碳納米管結(jié)構(gòu)表征
第3章 電沉積法制備MnO₂/CNTs復合電極及其電化學性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
    3.3 表征方法
    3.4 電化學性能表征
    3.5 實驗流程
    3.6 結(jié)果與討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 熱化學法制備MnO₂@CNTs核殼復合電極材料及電化學性能的研究.
    4.1 引言
    4.2 實驗流程
    4.3 樣品表征
    4.4 結(jié)果與討論
    4.5 電化學測試
    4.6 結(jié)論
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目



本文編號：3912623