超級電容器以其超高的功率密度、超長的循環(huán)壽命及超快的充放電速度等優(yōu)點成為備受關注的新型儲能裝置。電極材料作為決定超級電容器性能的關鍵組成部分是研究重點,碳材料作為最為常用的電極材料,降低其生產(chǎn)成本頗具經(jīng)濟效益。但單一組分的電極材料往往會因其自身的某些不足而制約其電化學電容性能。因此,制備復合材料以協(xié)同兩種或多種材料的優(yōu)點是目前研究的熱點。本論文以生物質(zhì)為碳前驅體,將生物質(zhì)碳材料與廉價、無毒的過渡金屬化合物復合而作為超級電容器的電極材料,以達到降低電極材料生產(chǎn)成本及改進電化學電容性能的目的。具體研究工作及結果如下:(1)以豆粕為前驅物,通過預碳化、活化煅燒兩步制備了多孔碳(PCs),再通過水熱法成功合成了堿式氧化錳/多孔碳復合材料(MnOOH/PCs)。研究結果表明:活化溫度和活化劑KOH的用量對于所得多孔碳的電容性能有很大影響,當活化溫度為900℃,預碳化豆粕:氫氧化鉀=1:4時,所得多孔碳PC₄-900的比表面積可達2050 m² g^-1,電流密度為1 A g^-1,其比電容可達215.4 F g<...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1超級電容器的組成結構示意圖

圖1.1超級電容器的組成結構示意圖[18]級電容器各組成部分的選擇在決定了超級電容器的性能。超級電容器的分為水系電解液和有機電解液兩大類。其中水系電解液又可分為酸、堿類，由于水的分解電壓在1.2V左右，因此水系電解液超級電容器的工口在1V左右，而有機電解液主要是離....

圖1.2超級電容器儲能機理:(a)雙電層電容；(b)贗電容[23]

圖1.2超級電容器儲能機理:(a)雙電層電容；(b)贗電容[23]1.2.4超級電容器的應用及發(fā)展前景超級電容器具有超大的功率密度、超長的循環(huán)壽命、可快速充放電、高可靠性等優(yōu)點，因此被廣泛應用于新能源汽車、太陽能能源系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、智能電網(wǎng)系統(tǒng)及其它各種電子設備等領域[....

圖1.3碳材料形貌結構示意圖：(a,b)活性炭；(c)石墨烯、石墨、碳納米管及巴基球[60,61]

碩士學位論文減緩由于體積或結構變化引起的循環(huán)穩(wěn)定性問題。因此，比表面積、孔徑分顆粒尺寸是研究超級電容器電極材料三個十分重要的因素[54-57]。.3.1碳材料碳材料由于其資源豐富、來源廣泛、廉價易得，且具有很高的電導率和電穩(wěn)定性，非常大的比表面積，如活性炭的比表面積可達170....

圖2.2PC4-850，PC4-900和PC4-950在掃速為50mVs-1的循環(huán)伏安曲線（a）；充放電電流為1Ag-1的充放電曲線（b）；交流阻抗圖譜（c）；PC3-900，PC4-900和PC5-900在掃速為50mVs-1的循環(huán)伏安曲線（d）；充放電電流為1Ag-1的充放電曲線（e）；交流阻抗圖

-20-圖2.2PC4-850，PC4-900和PC4-950在掃速為50mVs-1的循環(huán)伏安曲線（a）；充放電電流為1Ag-1的充放電曲線（b）；交流阻抗圖譜（c）；PC3-900，PC4-900和PC5-900在掃速為50mVs-1的循環(huán)....

本文編號：3931923