環(huán)境和能源的問題日漸嚴峻,超級電容器憑借其高能量密度、高功率密度和循環(huán)壽命長等優(yōu)點成為新型儲能器件的研究熱點之一。但是在實際應用中能量密度往往會隨著電流的增大而逐漸無法滿足需求。為了解決這個技術瓶頸,非對稱型超級電容器(ASC)應運而生。根據(jù)能量密度的理論計算公式,本文通過選擇功函數(shù)差值較大的錳、釩金屬氧化物作為正負電極,以此擴大電位窗口,并且分別將它們與碳材料和導電聚合物進行復合以達到贗電容與雙電層電容器的協(xié)同耦合,以此提高比表面積和導電性等。具體工作如下:(1)使用水熱法和微乳液法分別制備了海膽球形貌的α-MnO₂和層狀絨球形貌的δ-MnO₂納米材料。將所制備的MnO₂通過高能球磨法與石墨烯和碳納米管制成Gr/CNT/MnO₂復合材料,其中α-MnO₂經(jīng)過濕法球磨兩個小時、加入7%PEG4000分散劑、物料質(zhì)量比為8:1:1時性能較好,掃描速度為2 mV/s時,比電容為206 F/g,提高了導電性,證明了三相復合的協(xié)同作用,且比表面積提高為復合前的180%。使用超聲輔助原位...

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圖1.1超級電容器結構

圖1.1超級電容器結構轉(zhuǎn)化機理，超級電容器可分成三種[21]：碳電極或?qū)щ娋酆衔锏姆ɡ跍孰娙荩ㄚI電容）。此生雙電層電容和贗電容效應，這是第三種超級

圖1.2一些過渡金屬氧化物的功函數(shù)示意圖

7圖1.2一些過渡金屬氧化物的功函數(shù)示意圖

圖3.1(a)水熱法制備的α-MnO2X射線衍射圖，(b)微乳液法制備的δ-MnO2X射線衍射圖

圖3.1(a)水熱法制備的α-MnO2X射線衍射圖，(b)微乳液法制備的δ-MnO2X射線衍射圖如圖3.1(a)所示，在2θ=12.78°、18.11°、28.84°、37.52°、49.86°和60.27°處的衍射分別對應于(110)、(200)、(31....

圖3.2(a)HBM2與δ-MnO2的X射線衍射圖，(b)HBM8與α-MnO2的X射線衍射圖

圖3.2(a)HBM2與δ-MnO2的X射線衍射圖，(b)HBM8與α-MnO2的X射線衍射圖圖3.2(a)為高能球磨法制備的復合材料HBM2與純相δ-MnO2的X射線衍射圖，符PDF卡片JCPDS44-0141。圖3.2(b)為....

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