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

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1超級(jí)電容器的組成結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.1超級(jí)電容器的組成結(jié)構(gòu)示意圖[18]級(jí)電容器各組成部分的選擇在決定了超級(jí)電容器的性能。超級(jí)電容器的分為水系電解液和有機(jī)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(jí)電容器的工口在1V左右，而有機(jī)電解液主要是離....

圖1.2超級(jí)電容器儲(chǔ)能機(jī)理:(a)雙電層電容；(b)贗電容[23]

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

圖1.3碳材料形貌結(jié)構(gòu)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(xué)位論文減緩由于體積或結(jié)構(gòu)變化引起的循環(huán)穩(wěn)定性問(wèn)題。因此，比表面積、孔徑分顆粒尺寸是研究超級(jí)電容器電極材料三個(gè)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(lái)源廣泛、廉價(jià)易得，且具有很高的電導(dǎo)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(dá)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(hào)：3931923