隨著新能源的快速發(fā)展,超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置已經(jīng)變得不可或缺,尤其是在一些新型產(chǎn)業(yè),如新能源汽車(chē)等。決定超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵是電極材料。而目前商業(yè)化的碳電極材料存在比電容不夠高的問(wèn)題。為了獲得性能優(yōu)良的電極材料,本文以原位聚合的煤基聚苯胺為碳氮源,以乙酸鎳和草酸鉆作為熱解催化劑前驅(qū)體,以二茂鎳和乙酸鎳為碳管生長(zhǎng)催化劑前驅(qū)體,采用二段爐工藝,聯(lián)合制備碳微納米管和摻N多孔炭/鎳（鈷）。并將三者中的金屬離子化后,分別采用水熱法、尿素直接沉淀法制備出了摻N多孔炭/氧化鎳鈷/碳微納米管復(fù)合材料。并對(duì)其結(jié)構(gòu)和電容性能進(jìn)行系統(tǒng)研究,取得的結(jié)果如下:采用二段爐工藝、化學(xué)氣相沉積法成功制備摻N碳微納米管。氮以石墨化氮的狀態(tài)摻入碳管中。制備的碳微納米管形態(tài)多樣,有直管,彎管,竹節(jié)狀,糖葫蘆串狀等。管徑范圍10-100nm,管長(zhǎng)由幾百納米至幾十微米,管壁厚10-15m nm。其生長(zhǎng)模式主要有:“底端生長(zhǎng)”、“頂端生長(zhǎng)”、“兩端同時(shí)生長(zhǎng)”、“竹節(jié)狀生長(zhǎng)”三種類(lèi)型。以乙酸鎳分別做熱解催化劑及生長(zhǎng)催化劑時(shí),碳管產(chǎn)率最高,為9.36 g/l g乙酸鎳/320 g煤基聚苯胺。而二茂鎳做生長(zhǎng)催化劑時(shí),碳微納米管的品質(zhì)更好。... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙電層電容器工作狀態(tài)示意圖

圖 1.2 在泡沫鎳生長(zhǎng)出 NiO 納米片的 SEM 圖[42]Fig. 1.2 SEM images of NiO nanoflakes grown on nickelfoam法主要有水熱法，化學(xué)沉淀法，溶膠-凝膠法。Kim 等[39]利用O/α-Ni(OH)2雜化結(jié)構(gòu)。無(wú)碳支撐的復(fù)合材料在 10 A/g 的非常達(dá) 474 F/g。Paravannoor 等[40]合成 NiO 納米線，表面積（15 750 F/g，內(nèi)阻降低至 1.9 Ω。Wu 等[41]通過(guò)在 Ni(NO3)2的鎳步法，在鎳箔上形成超高贗容性能的均勻的氧化鎳納米顆粒了比電容高達(dá) 1478 F/g。Zhang 等[42]已成功通過(guò)廉價(jià)、環(huán)保O 納米片在泡沫鎳基底上，得到平均厚度約為 10 nm 的 NiO 納 左右（如圖 1.2）。鈷-44]作為一種很有前途的電容電極材料，由于其環(huán)保、成本低0 F/g 而受到廣泛的研究。Xu 等[45]采用電化學(xué)沉積方法制pyrrole (PPy)納米線陣列（NWAs）作為電極，結(jié)果表明該電容的循環(huán)穩(wěn)定性。Gao 等[46]通過(guò)水熱反應(yīng)制備了多孔 Zn-O 涂

Table 2.2 The main instruments備 設(shè)備型號(hào) 生產(chǎn)廠家管式爐 SLQ-5-18 龍口市電爐制爐 SX-G07123 天津市中環(huán)電天平 BD-125D 型 北京賽多利斯科作站 AUT-85210 瑞士萬(wàn)通用真空泵 SHB-III 鄭州長(zhǎng)城科工動(dòng)攪拌器 JJ-1 常州國(guó)華電力攪拌器 MS-H-Pro 上海恒奇儀器的制備與器件組裝米管與摻 N 多孔炭/金屬的聯(lián)合制備碳微納米管與摻 N 多孔炭/金屬的聯(lián)合制備工藝示意圖，將原

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]椰殼基超級(jí)電容活性炭的制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 侯敏,孫康,鄧先倫,肖鳳龍,楊華,林冠烽.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2016(02)
[2]有序介孔碳負(fù)載NiCo2O4電極的制備及其超電容性能[J]. 車(chē)倩,張方,張校剛,盧向軍,丁兵,朱佳佳.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]等離子體條件下煤基富勒烯的制備及生成機(jī)理[J]. 藺嫻,劉旭光,符冬菊,李天保,楊永珍,許并社.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2006(04)

碩士論文
[1]碳微球/金屬氧化物復(fù)合材料的制備及其超電容性能的研究[D]. 周洲.中南大學(xué) 2014
[2]石墨烯復(fù)合材料、活性炭復(fù)合材料的制備及表征[D]. 韓廣強(qiáng).南京理工大學(xué) 2014
[3]碳化鈦衍生碳的微觀結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能研究[D]. 陳鵬.燕山大學(xué) 2013
[4]介孔碳超級(jí)電容器電極材料的研究[D]. 楊貞勝.蘭州理工大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2949686