電化學(xué)法制備石墨烯/聚苯胺超級電容器電極材料的研究
發(fā)布時間:2021-08-27 20:20
隨著社會經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,能源的使用成為人類發(fā)展過程中不可或缺的關(guān)鍵部分。隨著時間的推移,部分不可再生能源不僅開采殆盡,而且在其消耗過程中產(chǎn)生了不可忽視的環(huán)境問題。超級電容器是一種環(huán)保性能優(yōu)異、功率密度大、操作過程安全且循環(huán)穩(wěn)定性高的新型能源存儲設(shè)備。然而,較低的能量密度是限制其在實(shí)際應(yīng)用中不容忽視的技術(shù)瓶頸問題。由能量密度的計算可得,比電容和電位窗口的大小是影響能量密度的直接因素。石墨烯(Gr)是一種電導(dǎo)率高、比表面積大且電化學(xué)性能穩(wěn)定的雙電層電容材料。聚苯胺(PANI)則為法拉第贗電容較高的導(dǎo)電聚合物。為了最大限度的發(fā)揮好自支撐Gr和PANI之間良好的協(xié)同效應(yīng),本文主要以提高材料的比電容和改善能量密度為切入點(diǎn),探索了Gr/PANI復(fù)合材料簡單的制備工藝及其電化學(xué)性能。以石墨紙(GP)與苯胺單體(An)為原料,結(jié)合電化學(xué)剝離和電化學(xué)沉積過程,一步合成Gr/PANI復(fù)合材料。由形貌分析得,PANI以納米線狀的形貌負(fù)載到褶皺的Gr表面,以顆粒狀分布在GP表面。由電化學(xué)性能測試得,在電流密度為0.5 A/g時,Gr/PANI復(fù)合材料中基于PANI的比電容達(dá)到419 F/g,其...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的分類
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文態(tài),雙電層結(jié)構(gòu)消失。在充放電的整體過程中電極表面與電解液中沒有的現(xiàn)象,未產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),所以電解液的濃度幾乎不發(fā)生任何變化,整異[20~22]。雙電層電容的特點(diǎn)是由純靜電引起的,可進(jìn)行快速可逆的吸電極性能穩(wěn)定,但其能量密度也因此受到限制[23]。其吸附脫附反應(yīng)過程極:S1+A-S1+//A-+e-(式極:S2+C++e-S2-//C+(式反應(yīng):S1+A-+S2+C+S1+//A-+S2-//C+(式中,S1、S2分別表示正極和負(fù)極的電極表面,e-表示移動的電子,C+表陽離子,A-表示電解液中的陰離子,//表示雙電層結(jié)構(gòu)。
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文子在平面內(nèi)按六邊形呈周期性排列[43],并形成具有蜂窩狀料。早在 1961 年前,聯(lián)邦德國慕尼黑大學(xué)的 Hanns-Peter線衍射儀和透射電子顯微鏡對剝離的石墨片進(jìn)行了厚度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級電容器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 黃曉斌,張熊,韋統(tǒng)振,齊智平,馬衍偉. 電工電能新技術(shù). 2017(11)
[2]石墨烯:單原子層二維碳晶體——2010年諾貝爾物理學(xué)獎簡介[J]. 朱宏偉. 自然雜志. 2010(06)
[3]超級電容器綜述[J]. 李歆. 中國電子商情(基礎(chǔ)電子). 2009(11)
[4]石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J]. 黃毅,陳永勝. 中國科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(09)
博士論文
[1]高度規(guī)整的層狀聚苯胺薄膜的制備及性能研究[D]. 范蘇娜.吉林大學(xué) 2017
[2]碳基超級電容器電極材料的研究[D]. 辛國祥.燕山大學(xué) 2015
碩士論文
[1]聚苯胺基復(fù)合材料的制備及其在超級電容器中的應(yīng)用[D]. 盧鳳霞.華僑大學(xué) 2017
[2]新型鎢酸鹽基超級電容器電極材料的制備與研究[D]. 管超.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[3]電聚合制備聚苯胺/金剛石復(fù)合材料及其電化學(xué)性質(zhì)[D]. 趙喜燕.燕山大學(xué) 2010
本文編號:3367032
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
超級電容器的分類
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文態(tài),雙電層結(jié)構(gòu)消失。在充放電的整體過程中電極表面與電解液中沒有的現(xiàn)象,未產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),所以電解液的濃度幾乎不發(fā)生任何變化,整異[20~22]。雙電層電容的特點(diǎn)是由純靜電引起的,可進(jìn)行快速可逆的吸電極性能穩(wěn)定,但其能量密度也因此受到限制[23]。其吸附脫附反應(yīng)過程極:S1+A-S1+//A-+e-(式極:S2+C++e-S2-//C+(式反應(yīng):S1+A-+S2+C+S1+//A-+S2-//C+(式中,S1、S2分別表示正極和負(fù)極的電極表面,e-表示移動的電子,C+表陽離子,A-表示電解液中的陰離子,//表示雙電層結(jié)構(gòu)。
內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文子在平面內(nèi)按六邊形呈周期性排列[43],并形成具有蜂窩狀料。早在 1961 年前,聯(lián)邦德國慕尼黑大學(xué)的 Hanns-Peter線衍射儀和透射電子顯微鏡對剝離的石墨片進(jìn)行了厚度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級電容器的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 黃曉斌,張熊,韋統(tǒng)振,齊智平,馬衍偉. 電工電能新技術(shù). 2017(11)
[2]石墨烯:單原子層二維碳晶體——2010年諾貝爾物理學(xué)獎簡介[J]. 朱宏偉. 自然雜志. 2010(06)
[3]超級電容器綜述[J]. 李歆. 中國電子商情(基礎(chǔ)電子). 2009(11)
[4]石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J]. 黃毅,陳永勝. 中國科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(09)
博士論文
[1]高度規(guī)整的層狀聚苯胺薄膜的制備及性能研究[D]. 范蘇娜.吉林大學(xué) 2017
[2]碳基超級電容器電極材料的研究[D]. 辛國祥.燕山大學(xué) 2015
碩士論文
[1]聚苯胺基復(fù)合材料的制備及其在超級電容器中的應(yīng)用[D]. 盧鳳霞.華僑大學(xué) 2017
[2]新型鎢酸鹽基超級電容器電極材料的制備與研究[D]. 管超.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[3]電聚合制備聚苯胺/金剛石復(fù)合材料及其電化學(xué)性質(zhì)[D]. 趙喜燕.燕山大學(xué) 2010
本文編號:3367032
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