g-C 3 N 4 /石墨烯基柔性超級電容器的制備及性能研究
發(fā)布時間:2025-02-01 19:59
近年來,隨著柔性電子的概念、模型以及產(chǎn)品的出現(xiàn),柔性電子器件逐漸出現(xiàn)在大眾視野之中。柔性太陽能電池、柔性鋰電池等應(yīng)運而生,具有快速充放電,超長使用壽命的柔性石墨烯超級電容器更是成為研究熱點。但美中不足的是石墨烯具有強相互作用的π-π鍵和范德華力,會引起石墨烯層之間不可逆的團聚,而這種堆積引起的緊密結(jié)構(gòu)會減小比表面積,并衰減其存儲能力,通?梢酝ㄟ^加入間隔物的方法緩解這種現(xiàn)象,本文選擇具有高N含量、無污染、低成本的g-C3N4作為石墨烯基材料的間隔物,以rGO/g-C3N4復(fù)合材料為超級電容器的電極材料,制備出多種柔性超級電容器。本論文通過一系列測試證實了g-C3N4對石墨烯基材料性能的提高和其作為超級電容器的電極材料的可行性。其主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)證明g-C3N4摻雜的石墨烯材料具有優(yōu)異的性能,可用作超級電容器的電極材料。本文選擇典型的熱縮合反應(yīng)且以尿素和三聚氰胺做為前驅(qū)體制備出g-C3...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 超級電容器的概述
1.2.1 雙電層電容器(EDLCS)
1.2.2 贗電容超級電容器
1.2.3 混合超級電容器
1.3 石墨烯在超級電容器上應(yīng)用
1.4 g-C3N4在超級電容器上應(yīng)用
1.5 柔性超級電容器研究進展
1.5.1 一維纖維柔性超級電容器
1.5.2 二維平面柔性超級電容器
1.5.3 三維立體柔性超級電容器
1.6 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
1.6.1 本論文的研究目的
1.6.2 本論文的主要內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 復(fù)合材料的表征
2.2.1 微觀形貌表征
2.2.2 電化學(xué)性能表征
第3章 rGO/g-C3N4復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 氧化石墨烯的制備
3.2.2 g-C3N4的制備
3.2.3 rGO/g-C3N4復(fù)合物的制備
3.2.4 材料表征
3.2.5 電化學(xué)性能測試
3.3 不同前驅(qū)體g-C3N4結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 高分辨透射電子電鏡
3.3.2 場發(fā)射掃描電鏡
3.3.3 X射線衍射分析
3.3.4 傅里葉變化紅外光譜
3.3.5 N2吸附-解吸附曲線
3.3.6 X射線光電子能譜
3.4 rGO/g-C3N4結(jié)構(gòu)表征
3.4.1 場發(fā)射掃描電鏡
3.4.2 高分辨透射電子電鏡
3.4.3 X射線衍射分析
3.4.4 傅里葉變化紅外光譜
3.4.5 拉曼光譜測試
3.4.6 熱重分析
3.5 電化學(xué)性能表征
3.6 本章小結(jié)
第4章 一維纖維狀rGO/g-C3N4柔性超級電容器制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 纖維狀rGO/g-C3N4/CF的制備
4.2.2 一維纖維狀柔性超級電容器的制備
4.2.3 材料表征
4.2.4 電化學(xué)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 場發(fā)射掃描電鏡
4.3.2 X射線衍射
4.3.3 傅里葉變化紅外光譜
4.3.4 拉曼光譜
4.3.5 電化學(xué)性能測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 二維紙狀rGO/g-C3N4柔性超級電容器制備及性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 rGO/g-C3N4紙狀柔性電極的制備
5.2.2 二維紙狀柔性超級電容器的制備
5.2.3 材料表征
5.2.4 電化學(xué)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 場發(fā)射掃描電鏡
5.3.2 高分辨透射電子電鏡
5.3.3 N2吸附-解吸附測試
5.3.4 X射線衍射
5.3.5 拉曼光譜測試
5.3.6 傅里葉變換紅外光譜
5.3.7 X射線光電子能譜
5.3.8 電化學(xué)性能測試
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:4029560
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 超級電容器的概述
1.2.1 雙電層電容器(EDLCS)
1.2.2 贗電容超級電容器
1.2.3 混合超級電容器
1.3 石墨烯在超級電容器上應(yīng)用
1.4 g-C3N4在超級電容器上應(yīng)用
1.5 柔性超級電容器研究進展
1.5.1 一維纖維柔性超級電容器
1.5.2 二維平面柔性超級電容器
1.5.3 三維立體柔性超級電容器
1.6 本論文的研究目的及主要內(nèi)容
1.6.1 本論文的研究目的
1.6.2 本論文的主要內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑及儀器
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器
2.2 復(fù)合材料的表征
2.2.1 微觀形貌表征
2.2.2 電化學(xué)性能表征
第3章 rGO/g-C3N4復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 氧化石墨烯的制備
3.2.2 g-C3N4的制備
3.2.3 rGO/g-C3N4復(fù)合物的制備
3.2.4 材料表征
3.2.5 電化學(xué)性能測試
3.3 不同前驅(qū)體g-C3N4結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 高分辨透射電子電鏡
3.3.2 場發(fā)射掃描電鏡
3.3.3 X射線衍射分析
3.3.4 傅里葉變化紅外光譜
3.3.5 N2吸附-解吸附曲線
3.3.6 X射線光電子能譜
3.4 rGO/g-C3N4結(jié)構(gòu)表征
3.4.1 場發(fā)射掃描電鏡
3.4.2 高分辨透射電子電鏡
3.4.3 X射線衍射分析
3.4.4 傅里葉變化紅外光譜
3.4.5 拉曼光譜測試
3.4.6 熱重分析
3.5 電化學(xué)性能表征
3.6 本章小結(jié)
第4章 一維纖維狀rGO/g-C3N4柔性超級電容器制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 纖維狀rGO/g-C3N4/CF的制備
4.2.2 一維纖維狀柔性超級電容器的制備
4.2.3 材料表征
4.2.4 電化學(xué)表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 場發(fā)射掃描電鏡
4.3.2 X射線衍射
4.3.3 傅里葉變化紅外光譜
4.3.4 拉曼光譜
4.3.5 電化學(xué)性能測試
4.4 本章小結(jié)
第5章 二維紙狀rGO/g-C3N4柔性超級電容器制備及性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 rGO/g-C3N4紙狀柔性電極的制備
5.2.2 二維紙狀柔性超級電容器的制備
5.2.3 材料表征
5.2.4 電化學(xué)表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 場發(fā)射掃描電鏡
5.3.2 高分辨透射電子電鏡
5.3.3 N2吸附-解吸附測試
5.3.4 X射線衍射
5.3.5 拉曼光譜測試
5.3.6 傅里葉變換紅外光譜
5.3.7 X射線光電子能譜
5.3.8 電化學(xué)性能測試
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
本文編號:4029560
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