近年來隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,人類社會對能源的依賴和需求不斷提高,伴隨著化石能源的大量開采與消耗,日益嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)問題使得開發(fā)和利用清潔可再生能源以及新型能源存儲裝置的研究在全世界范圍引起廣泛關(guān)注。超級電容器被美國能源部列為與電池同樣重要的未來能源存儲裝置之一,因其具有超長的使用壽命、高功率密度、大電流充放特性以及高安全性等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車、新能源收集轉(zhuǎn)換、大功率工程機(jī)械和移動電子設(shè)備等領(lǐng)域。根據(jù)儲能機(jī)理超級電容器可以分為兩種類型,即雙電層電容器和贗電容電容器。雙電層電容器是通過在電極與電解液之間的界面上進(jìn)行的電荷吸附-脫附過程實(shí)現(xiàn)能量的存儲;而贗電容電容器則主要是利用電解液中離子與電極材料之間發(fā)生的快速可逆的法拉第反應(yīng)進(jìn)行能量的存儲。因?yàn)榇鎯C(jī)制的不同,在相同條件下贗電容的比電容值可以達(dá)到雙電層電容值的數(shù)十倍,因此贗電容電極材料如導(dǎo)電聚合物材料和金屬氧化物/氫氧化物受到廣泛的關(guān)注與研究。但贗電容電極材料的倍率性能與循環(huán)耐久性較雙電層電極材料（如碳基電極材料）相比較差,因此尋找價格低廉、環(huán)境友好且電化學(xué)性能優(yōu)秀的贗電容電極材料成為目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。本文以低成本的Cu... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

處于(a)充電和(b)放電狀態(tài)下的雙電層電容器儲能機(jī)理示意圖

1.7 典型的雙電層超級電容器碳基材料的(a)循環(huán)伏安曲線及(b)恒電流充放曲線[38]Fig.1.7 (a) The cyclic voltammetry curves and (b) galvanostaticcharging/discharging curves of typical carbon based supercapacitor electromaterials.

圖 2.1 三維介孔 Cu(OH)2納米棒電極的制備過程示意圖Fig. 2.1 The illustration of the fabrication process of 3D mesoporous Cu(OH)2nanorods electrode.如圖 2.1 所示，三維介孔 Cu(OH)2納米棒電極僅通過簡單的冰水浴條件下一步表面氧化法即可制得。在堿性條件中及氧化劑(NH4)2S2O8的作用下，泡沫銅表面的 Cu 被氧化并向反應(yīng)溶液中釋放出 Cu2+離子，同時(NH4)2S2O8在反應(yīng)中被還原釋放出NH3會促使介孔結(jié)構(gòu)的形成，[8]釋放出的Cu2+離子被反應(yīng)溶液中的OH-離子捕獲并在泡沫銅基底表面形成 Cu(OH)2微核；在 OH-離子濃度>1 M 的反應(yīng)條件下，Cu(OH)2納米棒可以持續(xù)不斷的生長。[28]整個表面氧化反過程可以通過以下反應(yīng)式 2.1 來說明： + + ( ) → ( ) + + ↑ + ( . )

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Co3O4納米片的制備及其電化學(xué)電容性能[J]. 張防,郝亮,傅清賓,張校剛.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)



本文編號：2955357