發(fā)布時(shí)間：2025-03-20 06:23

　　隨著便攜式、可穿戴等柔性電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,急需高性能的柔性儲(chǔ)能器件。在各種能量儲(chǔ)存器件中,超級(jí)電容器具有功率密度高、充電速度快、循環(huán)壽命長、安全穩(wěn)定好等優(yōu)點(diǎn),具有很大的發(fā)展前景。然而,超級(jí)電容器較低的能量密度限制了其在市場(chǎng)上的廣泛應(yīng)用。因此開發(fā)體積小、質(zhì)輕、高功率/高容量及高柔性的超級(jí)電容器具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本學(xué)位論文旨在制備高性能的電極材料,構(gòu)建柔性全固態(tài)非對(duì)稱電容器。文章主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,以碳納米管（CNTs）薄膜作為基底材料用于柔性電極的設(shè)計(jì),考慮到CNTs的疏水性不利于后續(xù)的功能化,對(duì)CNTs薄膜進(jìn)行了表面活化處理,在獲得一定親水性的同時(shí)增強(qiáng)CNTs的導(dǎo)電性,提高活性材料的負(fù)載量。然后通過電化學(xué)沉積的方法在CNTs薄膜的表面直接生長片狀的二氧化錳（MnO₂）作為無粘結(jié)劑的正極材料。采用簡(jiǎn)單的水熱合成法在碳納米管表面直接生長花瓣?duì)疃蚧f（MoS₂）作為一種高效的無粘結(jié)劑的負(fù)極材料。將具有較高贗電容性能的MnO₂和MoS₂原位生長具有高導(dǎo)電性的CNTs基底上,既能充分發(fā)揮它...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器的原理及分類
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 贗電容超級(jí)電容器
        1.2.3 非對(duì)稱超級(jí)電容器
    1.3 超級(jí)電容器電極材料分類
        1.3.1 碳基材料
        1.3.2 導(dǎo)電聚合物材料
        1.3.3 過渡金屬氧化物/氫氧化物
        1.3.4 過渡金屬硫化物
    1.4 非對(duì)稱超級(jí)電容器研究進(jìn)展
    1.5 選題的意義與主要研究內(nèi)容
        1.5.1 選題的意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)分析儀器
    2.2 電極材料的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡
        2.2.2 透射電子顯微鏡
        2.2.3 X射線衍射
        2.2.4 Raman光譜
    2.3 電極材料的電化學(xué)性能表征
        2.3.1 電極材料的三電極體系電化學(xué)性能測(cè)試
        2.3.2 兩電極體系的電化學(xué)性能測(cè)試
3 基于CNTs/MnO₂和CNTs/MoS₂復(fù)合材料全固態(tài)柔性非對(duì)稱超級(jí)電容器的制備
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 碳納米管膜的預(yù)處理
        3.2.2 PVA/LiCl凝膠電解質(zhì)的制備
        3.2.3 CNTs/MnO₂正極材料的制備
        3.2.4 CNTs/MoS₂負(fù)極材料的制備
        3.2.5 非對(duì)稱超級(jí)電容器中電極的電荷平衡
        3.2.6 非對(duì)稱超級(jí)電容器的組裝
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碳納米管膜的表征
        3.3.2 CNTs/MnO₂復(fù)合材料的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 CNTs/MnO₂復(fù)合電極的電化學(xué)性能測(cè)試
        3.3.4 CNTs/MoS₂復(fù)合材料的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.5 CNTs/MoS₂復(fù)合電極的電化學(xué)性能測(cè)試
    3.4 非對(duì)稱超級(jí)電容器的性能研究
    3.5 本章小結(jié)
4 基于取向碳納米管可拉伸非對(duì)稱超級(jí)電容器的初步探索
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.1 取向CNTs的的制備
        4.2.2 CNTs/MoS₂復(fù)合電極的制備
        4.2.3 復(fù)合電極的制備
    4.3 材料的表征
        4.3.1 取向CNTs的表征
        4.3.2 MoS₂的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 CNTs/MoS₂復(fù)合電極的表征
        4.3.4 MnO₂的合成與制備條件探索
        4.3.5 非對(duì)稱超級(jí)電容器的組裝
        4.3.6 非對(duì)稱超級(jí)電容器電化學(xué)性能測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4037522