超級(jí)電容器作為一種高效的能量存儲(chǔ)裝置,具有廣闊的應(yīng)用前景。碳納米管因具有高的比表面積和良好的導(dǎo)電性,是超級(jí)電容器研究的熱點(diǎn)材料,但制備過程通常采用催化劑和粘結(jié)劑,對(duì)電化學(xué)性能和力學(xué)性能存在嚴(yán)重影響。本論文在316L不銹鋼表面進(jìn)行化學(xué)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(jí)電容器電極。直接在不銹鋼基體上生長(zhǎng)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(xué)活性。通過負(fù)載高電容活性的過渡金屬氧化物MnO₂,有效改善半導(dǎo)體MnO₂導(dǎo)電性和倍率性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)在316L不銹鋼表面通過化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管陣列,再經(jīng)過化學(xué)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(xué)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(shí)間(400s,800s,...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
    1.3 超級(jí)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(jí)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(dǎo)電聚合物
    1.5 超級(jí)電容器的應(yīng)用
    1.6 超級(jí)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(shí)驗(yàn)儀器和表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)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(cè)試
    2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        2.3.2 恒電流充放電測(cè)試
        2.3.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)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(fù)合電極及其電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
    3.3 表征方法
    3.4 電化學(xué)性能表征
    3.5 實(shí)驗(yàn)流程
    3.6 結(jié)果與討論
    3.7 本章小結(jié)
第4章 熱化學(xué)法制備MnO₂@CNTs核殼復(fù)合電極材料及電化學(xué)性能的研究.
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)流程
    4.3 樣品表征
    4.4 結(jié)果與討論
    4.5 電化學(xué)測(cè)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(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3912623