隨著化石能源的不斷消耗和溫室效應(yīng)的日益嚴(yán)重,新型清潔可再生能源的開發(fā)已迫在眉睫。但由于風(fēng)能、太陽能和生物能等清潔能源受環(huán)境影響嚴(yán)重,需要開發(fā)高效的清潔能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換裝置。因此,環(huán)境友好、功率密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的超級(jí)電容器受到的人們的廣泛關(guān)注。碳基材料因具有比表面積大、化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)電性佳、活性位點(diǎn)豐富等特點(diǎn)被認(rèn)為是理想的超級(jí)電容器電極材料之一。但是,傳統(tǒng)的電極材料制備方法無法對(duì)材料的孔結(jié)構(gòu),雜原子種類和含量等進(jìn)行精確調(diào)控。本文利用簡(jiǎn)單高效的主客體摻雜方式,引入N、O、P、F等雜原子,可極大改善材料的電化學(xué)性能。此外,從分子設(shè)計(jì)出發(fā),以共價(jià)鍵的方式將N、O雜原子引入到多孔網(wǎng)絡(luò)材料中,并優(yōu)化聚合工藝,對(duì)材料的孔結(jié)構(gòu)和雜原子含量進(jìn)行有效調(diào)控,進(jìn)而探索微觀結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀電化學(xué)性能的影響。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）從分子設(shè)計(jì)出發(fā),合成單體4,4′-（4-oxophthalazine-1,3（4 H）-diyl）dibenzonitrile（OPDN）,通過離子熱聚合法（600℃）,將N、O雜原子以共價(jià)鍵方式引入到聚合物材料中,制得N、O雜原子均勻分布的多孔網(wǎng)絡(luò)（Multi-heteroato... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
    1.2 超級(jí)電容器分類
        1.2.1 雙電層電容器
        1.2.2 法拉第電容器
        1.2.3 混合型電容器
    1.3 材料性質(zhì)對(duì)電化學(xué)性能的影響
        1.3.1 比表面積
        1.3.2 孔徑分布
        1.3.3 表面官能團(tuán)
    1.4 雙電層電容器電極材料
        1.4.1 活性炭
        1.4.2 模板法炭
        1.4.3 碳納米管
        1.4.4 石墨烯
        1.4.5 活性炭纖維
    1.5 本論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 表征手段
        2.3.1 傅里葉變換紅外光譜法（FT-IR）
        2.3.2 熱失重分析法（TGA）
1H-NMR）">        2.3.3 核磁共振氫譜（¹H-NMR）
        2.3.4 元素分析（EA）
        2.3.5 氮?dú)馕摳剑˙ET、DFT）
        2.3.6 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.7 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.3.8 X射線衍射（XRD）
        2.3.9 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.3.10 接觸角測(cè)試
    2.4 電性能測(cè)試及計(jì)算方法
        2.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試（CV）
        2.4.2 恒流充放電測(cè)試（GC）
        2.4.3 交流阻抗測(cè)試（EIS）
    2.5 電極材料的制備
3 N,O,P,F共摻雜超級(jí)電容器電極材料的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 單體OPDN的合成
        3.2.2 多種雜原子摻雜的多孔網(wǎng)絡(luò)材料MHCFs@600 的合成
        3.2.3 f-MHCFs@600 的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 單體OPDN的表征
        3.3.2 MHCFs@600和f-MHCFs@600 的表征
        3.3.3 f-MHCFs@600和MHCFs@600 的電化學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
4 本征摻雜N、O雜原子的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 單體TIDN的合成
        4.2.2 p-TIDN的合成
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 單體TIDN的表征
        4.3.2 p-TIDN的表征
        4.3.3 p-TIDN電極材料的電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
論文情況
參與項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]超級(jí)電容器用新型氮雜環(huán)多孔有機(jī)聚合物電極材料的研究[D]. 李林飛.大連理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3147760