發(fā)布時間：2020-12-30 00:53

　　超級電容器是一種利用雙電層原理進(jìn)行電荷儲存的儲能元件,它的出現(xiàn)可以有效填補(bǔ)傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的空白。與傳統(tǒng)電容器相比,超級電容器具有更大的電容量、更高的能量密度以及更寬的工作溫度范圍。與充電電池相比,超級電容器則具有功率密度高、充放電時間短、使用壽命長、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),并且對環(huán)境無污染。因此,超級電容器被認(rèn)為是未來最具有應(yīng)用前景的儲能設(shè)備之一。影響超級電容器電化學(xué)性能的因素有很多,其中最重要的影響因素是電極材料的選擇,因此電極材料制備和性能優(yōu)化被認(rèn)為是改善超級電容器電化學(xué)性能的最有效措施。其中碳電極材料因其原料來源廣泛、制備工藝簡單、價格低廉、導(dǎo)電性良好,以及在電解液中具有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性成為研究和應(yīng)用最多的電極材料。生物質(zhì)原料來源廣泛且可再生,是制備碳電極材料的理想碳源。本研究選擇馬尾藻為原料進(jìn)行超級電容器用活性炭的制備。馬尾藻作為中國儲量最多的海藻之一,來源極為豐富,分布廣泛,價格低廉。并且具有較高的C、N、O元素含量,預(yù)示其在用于制備活性炭時可能具有較高的得率和豐富的表面官能團(tuán)。本研究開展了馬尾藻基活性炭的制備、表征、改性及其作為超級電容器電極材料的電化學(xué)性能研究。采... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：193 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２雙電層電容器原理圖??（２）贗電容電容器電荷儲存機(jī)理??

?Ｖ??４１．４１?５．４２?３４．９８?３．３９?１．６７?２．４０?１０．７３?１４．９３?７１．９４??圖２－１為水洗干凈的新鮮馬尾藻以及粉碎后馬尾藻物料。??＿＿??圖２－１新鮮馬尾藻及粉碎后馬尾藻物料??ＫＯＨ活化法制備活性炭的過程包括：炭化、活化、水洗和干燥。炭化過程：??將馬尾藻粉末放入管式電阻爐中，按照實驗設(shè)計的炭化條件，在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行??炭化處理。活化過程：將馬尾藻炭化產(chǎn)物按照一定浸漬比放入盛有ＫＯＨ飽和溶??液的鎳坩堝中進(jìn)行浸漬處理，按照實驗設(shè)計的活化條件，將炭化產(chǎn)物／ＫＯＨ混合??物放入氣氛馬弗爐中，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行活化處理。水洗過程：將活化得到的樣??品放入燒杯中，在帶有磁力攪拌功能的水浴鍋中用０．１?ｍｏｌ?Ｉ；１的鹽酸于９０?°Ｃ酸??洗至中性，然后用去離子水反復(fù)水洗，洗去活性炭中多余的水溶性雜質(zhì)離子。將??水洗干凈后的活性炭放入鼓風(fēng)干燥箱中，于１００?°Ｃ充分干燥，得到馬尾藻基活??性炭。??２．３超級電容器的制備??將馬尾藻基活性炭、導(dǎo)電石墨和聚四氟乙烯乳液按照質(zhì)量比８：１：１的比例混??合，加入適量無水乙醇，用超聲分散處理器處理３０?ｍｉｎ，放入８０。（：的鼓風(fēng)干燥??２１??

Ｐ／Ｐ〇??圖３－１海藻基活性炭ＷＮ２吸附－解吸附等溫線??圖３－２為六種海藻基活性炭的孔徑分布圖。從圖中可以看出，六組海藻基活??性炭的孔隙結(jié)構(gòu)幾乎全部分布在６?ｎｍ以內(nèi)。微孔主要集中在０．５？１?ｎｍ，中孔主??要集中在２？４?ｎｍ，且微孔含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于中孔。??２９??


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